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METODI PER LA PROGETTAZIONE FUNZIONALE DELLE INTERSEZIONI SEMAFORIZZATE

1. Contenuti Obiettivo del progetto di ricerca è quello di trattare il tema della regolazione semaforica sia a livello di intersezioni isolate che di reti di intersezioni interagenti. L'approccio adottato è del tipo prescrittivo e prevede, dunque, l'impostazione di un problema di ottimizzazione. Uno degli elementi di particolare originalità riguarda le funzioni obiettivo che tipicamente vengono identificate con una sola funzione o al più come combinazione lineare di funzioni; all'interno del progetto di ricerca verranno invece considerate funzioni obiettivo quali combinazione di più funzioni contemporaneamente dunque verrà adottato un approccio del tipo multi-criteria. Per quanto concerne la modellazione del traffico, di specifica rilevanza nel caso delle reti di intersezioni interagenti, diversi sono gli approcci che possono essere adottati a seconda del livello di dettaglio con cui si intende descrivere le variabili rappresentative ed i fenomeni che si intende simulare. In talsenso, nel caso delle intersezioni semaforizzate in ambito urbano sono di particolare rilievo i due fenomeni della dispersione dei plotoni di veicoli e del rigurgito delle code di cui non esiste una trattazione congiunta in letteratura. All'interno di tale progetto di ricerca verranno confrontati più modelli di simulazione quali in particolare il platoon dispersion model, il cell transmission model ed il mesoscopico rispondendo ad una rappresentazione con diversi livelli di dettaglio delle variabili rappresentative (macroscopica vs mesoscopica) e ad una diversa rappresentazione dei fenomeni di interazione fra veicoli (dispersione dei veicoli vs rigurgito delle code). Inoltre verranno proposti alcuni modelli ibridi che consentiranno di combinare la rappresentazione della dispersione dei veicoli con la rappresentazione del fenomeno di rigurgito delle code. Ulteriore elemento di originalità sarà rappresentato dagli algoritmi risolutivi, tipicamente basati sull'ottimizzazione continuanon lineare, mentre all'interno del presente progetto di ricerca verranno adottate le meta-euristiche quali ad esempio gli algoritmi genetici, l'hill climbing e la simulated annealing. Infine, il progetto di ricerca focalizzerà a livello di intersezione isolata sulla ottimizzazione della durata delle fasi e della loro sequenza (green timing &scheduling) ed a livello di rete sulla ottimizzazione della durata delle fasi e della loro sequenza oltre che sull'ottimizzazione degli sfasamenti (scheduled synchronisation). E' opportuno evidenziare che un tale problema a livello di rete risulta non ancora risolto in letteratura; sono infatti disponibili soltanto metodi (e software commerciali) per la regolazione completa di singole intersezioni (durate e successioni delle fasi) o per la sincronizzazione (durate delle fasi e sfasamenti, con successione nota) di reti di intersezioni. 2. Articolazione In sintesi il progetto di ricerca focalizzerà nel corso del I anno di ricerca su: - l'implementazione dell'approccio del tipo multi-criteria sia a livello di intersezioni isolate che di reti di intersezioni interagenti; - l'implementazione ed il confronto di diversi modelli di traffico, con particolare riferimento alla simulazione della dispersione dei veicoli e dei fenomeni di rigurgito delle code; - l'uso delle meta-euristiche; nel corso del II anno di ricerca su: - l'ottimizzazione della durata delle fasi e della loro sequenza nonché degli sfasamenti stessi a livello di reti di intersezioni interagenti (scheduled synchronisation).