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• Modelado mejorado para vehículos conectados y autónomos (CAVs)

Las nuevas mejoras en el modelado CAV incluyen:

1. La opción de ajustar los parámetros de comportamiento por tipo de vehículo y, por lo tanto, introducir un vehículo con características diferentes en sus procesos de decisión para el cambio de carril y la aceptación de brechas.
2. Una “interfaz de agente externo” que proporciona un método sencillo para conectar un simulador de conducción o un controlador CAV a una simulación de Aimsun Next.
3. Un avance técnico del kit de desarrollo de software de comunicaciones V2X (V2X SDK), diseñado para proporcionar una plataforma extensible que incluya comunicaciones vehículo-vehículo y vehículo-infraestructura utilizando protocolos CAV estándar o protocolos específicos de función desarrollados a medida.

La lista de nuevas características no se limita a las aplicaciones CAV, e incluye:

• Un nuevo Experimento de Elección de Destino en el proceso de cuatro pasos, que complementa el Modelo de Gravedad existente.
• Importador para Sitraffic Office, el sistema integrado de monitorización de estado y control de tráfico centralizado de Siemens.
• Interfaz con los controladores de señales de tráfico Siemens PDM.
• Optimización de la visualización para HiDPI / Retina Display.
• Modo oscuro.
• Grabación de la simulación mesoscópica.

Más detalles acerca de las nuevas características, a continuación:

Los vehículos autónomos son controlados de forma diferente y tienen un comportamiento de toma de decisiones distinto al de los vehículos normales de la red de tráfico. Hasta ahora, las propiedades físicas y dinámicas de un vehículo en una microsimulación de Aimsun Next han sido especificadas por características del vehículo: el tamaño del vehículo, su velocidad y aceleración han sido determinados por parámetros preestablecidos. Ahora, los parámetros de toma de decisiones también se varían por tipo de vehículo para permitir que un modelador encargado pueda investigar el efecto de los diferentes comportamientos de los vehículos en la red de tráfico y en los demás vehículos de la red.

Cuando la toma de decisiones es más compleja de lo que pueden representar los cambios de parámetros (como la simulación de un software de control autónomo tomando decisiones complejas sobre su trayectoria a través de la red y sus reacciones ante los vehículos próximos), ahora se puede incluir el controlador en la simulación utilizando un método de “Hardware-in-the-Loop” para mostrar al controlador datos sobre los vehículos adyacentes y así implementar las acciones del vehículo controlado en la simulación.

Los vehículos conectados transmiten y reciben más información sobre su actividad que los vehículos convencionales, y esta información también está disponible para los centros de control de tráfico a través de la infraestructura ITS. Esto permite nuevas formas de comportamiento del vehículo a través de las comunicaciones V2V, es decir, mediante pelotones o maniobras en colaboración. También permite nuevos niveles de control de la red de tráfico facilitados por los datos disponibles más detallados de los vehículos conectados a través de las comunicaciones V2VI.

En resumen, los tres cambios principales en Aimsun Next 8.4 son: primero, la adición de “tipo de vehículo” a los parámetros que controlan el comportamiento del vehículo; segundo, la implementación de una interfaz nueva y fácil de usar para los agentes de control externos; y tercero, la habilitación de comunicaciones V2X en la API de Aimsun Next.

Comportamiento

Las extensiones para controlar el comportamiento del vehículo por tipo, reflejan el comportamiento apropiado en un tramo de carretera o en una curva y permiten que los vehículos lo modifiquen por tipo. Por ejemplo, las Zonas de Distancia que conducen a un cruce especifican el punto en el que los vehículos comienzan a elegir el carril para su maniobra en ese cruce y en qué momento la urgencia de ese cambio aumenta. Antes estas distancias se determinaban utilizando valores por defecto para el tipo de carretera que conduce a la intersección y se modificaban localmente para una intersección específica. Ahora pueden modificarse con un factor adecuado al tipo de vehículo, de manera que un vehículo autónomo puede ser programado para realizar sus maniobras de cambio de carril de una manera más conservadora (antes que otros vehículos), o de una manera más agresiva (después que otros vehículos). Los parámetros que se pueden configurar en el Editor de Tipos de Vehículos son:

Cambio de carril

Zonas de Distancia: Las Zonas de Distancia que determinan en qué punto del carril se toman la decisiones, pueden ser modificadas por tipo.

Cooperación y Agresividad: El Modelo de Aceptación de Brecha para configurar los parámetros de Cambio de Carril que controlan el tamaño de la brecha que un vehículo necesita para hacer un cambio de carril, pueden ser modificados por tipo.

Cambios de carril imprudentes: La probabilidad de utilizar una brecha insegura, se puede establecer por tipo. Esta opción permite que un vehículo acepte una brecha que requiere que este, o el vehículo que lo sigue, frene hasta el doble de su desaceleración máxima.

Adelantamiento

Umbral de velocidad de adelantamiento y umbral de velocidad de recuperación de carril: Estos parámetros controlan el interés de un vehículo por adelantar haciendo un cambio de carril en una calzada de varios carriles.

Permanecer en el carril: Este parámetro controla la tendencia a volver al carril más lento después de adelantar.

Aceptación de Brecha

Margen de seguridad: En el modelo Junction Give Way, este parámetro controla cuán cerca pueden pasar los vehículos, evaluando las brechas de seguridad a la que deben moverse.

La Interfaz de Agente Externo (EAI)

La Interfaz de Agente Externo (EAI) está diseñada para incorporar un vehículo controlado externamente, en una simulación de Aimsun Next y hacer que ese vehículo sea guiado por las acciones de, por ejemplo, un conductor humano en un simulador, un controlador de vehículos autónomos o un sistema de control experimental que se esté probando en un entorno de simulación.

Los datos intercambiados a través del EAI se basan en ubicaciones geográficas expresadas como XY, la red de tráfico expresada como coordenadas de carril, en lugar de basarse en una representación simulada de tramos de carretera y giros. Esto significa que la lógica del control externo no requiere un conocimiento detallado de cómo Aimsun Next modela la red de tráfico; puedes continuar usando tu propio modelo de red. El intercambio de datos se basa únicamente en la existencia de un sistema común de coordenadas compartido. El vehículo externo se posiciona en la red de tráfico de la simulación y los demás vehículos de la simulación, que son controlados por Aimsun Next de forma normal, reaccionarán ante la presencia de este vehículo externo siguiéndolo y colaborando con sus maniobras de cambio de carril, e incluyéndolo en su evaluación de brechas en los cruces de la misma forma en que reaccionan a otros vehículos de simulación.

El EAI utiliza Google Protocol Buffers para la transferencia de datos, lo que garantiza la compatibilidad entre plataformas y permite al desarrollador del controlador utilizar todas las herramientas y lenguajes de programación compatibles con Google. Sin embargo, Aimsun también proporciona una interfaz simple para un solo vehículo, utilizando una DLL de Windows, que se puede utilizar en un proyecto de Visual Studio o desde Matlab. Los datos transferidos desde la simulación al Agente Externo son: la ubicación de los vehículos, los peatones que rodean a los Agentes y el estado de los semáforos cercanos. Los datos transferidos a la simulación desde el Agente Externo son: la nueva velocidad, el rumbo y la posición de los vehículos controlados.

El EAI difiere de la API de Aimsun Next y del microSDK de Aimsun Next en que no requiere que el controlador externo incluya ninguno de los artefactos de simulación, como tramos de carretera, nodos o curvas; el agente externo no está condicionado a trabajar dentro de esas estructuras. Todo lo que se necesita es un sistema de coordenadas y un mapa común de la red de tráfico.

La EAI tiene una licencia diferente de las ediciones de Aimsun Next. Escribe a support@aimsun.com para adquirir el plug-in EAI, el agente externo simplificado DLL con código de ejemplo y el archivo de especificación de búfer de protocolo que permite la codificación independiente de la plataforma y su uso con múltiples vehículos externos.

Simulación de conducción

Si has desarrollado la lógica de control del vehículo en SCANeR, o quieres conducir un vehículo en la simulación microscópica, hemos rediseñado completamente la interfaz con este software de simulación de conducción (requiere una licencia independiente).

La Interfaz de Simulación de Conducción es una conexión TCP/IP totalmente compatible y rediseñada entre SCANeR y Aimsun Next. Esta Interfaz permite elegir entre aplicaciones de simuladores de conducción “tradicionales”, en las que un conductor humano se sienta en una consola y controla un vehículo dentro de una simulación microscópica, o un simulador de automoción, que evita por completo el elemento humano y crea en SCANeR sensores virtuales y una unidad autónoma para tomar el control de un vehículo.

Previsualización técnica V2X SDK

Para probar las aplicaciones de vehículos conectados, lanzamos una vista previa técnica del Kit de Desarrollo de Software V2X (requiere una licencia independiente).

Una Red Ad Hoc de Vehículos (VANet) es una red efímera creada espontáneamente por un conjunto de vehículos conectados en proximidad entre sí o en proximidad a una Unidad de Carretera (RSU) conectada de forma similar. Las comunicaciones se denominan genéricamente V2V para las comunicaciones de Vehículo a Vehículo, V2I para las comunicaciones de Vehículo a Infraestructura o, cuando ambas están operando juntas, comunicaciones V2X. El SDK V2X, presentado en Aimsun Next 8.4 como avance tecnológico, tiene como objetivo incluir las comunicaciones VANet en una simulación de Aimsun Next mediante el intercambio de mensajes entre vehículos y unidades de carretera en las que dichos mensajes se basan en protocolos estándar de la industria.

El principio de diseño detrás del V2X SDK de Aimsun Next es proporcionar un sistema extensible en el que se pre-programan protocolos de mensajes estandarizados y al que se pueden añadir nuevos protocolos experimentales. Asimismo, reconociendo la complejidad de la tarea, los protocolos de transmisión y membresía de VANet se simulan como simples canales de comunicación, con un alcance y una probabilidad estocástica de transmisión exitosa, mientras que las unidades a bordo (OBU) en los vehículos también se implementan por defecto como simples transmisores y receptores.

Para estudios más complejos que se centran tanto en las comunicaciones como en el vehículo y las acciones de gestión, el modelador puede sustituir los canales y OBUS para incluir más detalles del protocolo de comunicaciones. Los mensajes recibidos por las unidades de carretera y los vehículos están destinados a ser utilizados como insumos de un “Motor de Reglas”, que influirá en la gestión de la red de tráfico o en las acciones de cada vehículo en función de los datos recibidos de otros vehículos en VANet.

El V2X SDK tiene una licencia diferente de las ediciones de Aimsun Next. Escribe a support@aimsun.com para adquirir el plug-in V2X, que incluye la interfaz de usuario necesaria para generar las OBU, las RSU y el Centro de Gestión de Tráfico, así como para enlazarlas por canal/tipo de mensaje. El V2X SDK también incluye los componentes de API necesarios para implementar un “Motor de Reglas” en el vehículo o RSU.

Ten en cuenta que para utilizar este módulo es necesario tener un conocimiento profundo de programación.

Aimsun Next 8.4 ahora incluye una interfaz para Sitraffic Office de Siemens.

Interfaz de Sitraffic Office

Sitraffic Office es un paquete de software modular de Siemens AG, que proporciona herramientas para la gestión del tráfico basadas en una base de datos compartida de recursos de red y datos de tráfico. Sitraffic Office proporciona herramientas de flujo de trabajo para el diseño de cruces integrados, la planificación de rutas y la gestión de redes. Sitraffic Office también integra herramientas para la actuación de señal dinámica y el control coordinado de la señal a través de los cruces.

Con el lanzamiento de Aimsun Next 8.4, los datos exportados desde Sitraffic Office pueden ser importados a Aimsun Next para crear un nuevo modelo, incluyendo la red de tráfico, los controles de señales, la demanda de tráfico, la demanda de transporte público y la red peatonal. Posteriormente, después de la importación, cuando se ejecuta un modelo de microsimulación, las señales en el modelo pueden ser controladas por un controlador de señales PDM de Siemens a través de una interfaz externa al software de control de cruces creado como parte de la importación de Sitraffic.

El Escenario de Distribución incluye ahora un segundo tipo de experimento que implementa un Modelo de Elección de Destino; puedes utilizarlo en el Paso de Distribución de un modelo de demanda de cuatro pasos en vez del Modelo de Distribución por Gravedad existente.

Modelo de Elección de Destino

Los modelos de elección de destino son un tipo de modelo de distribución de viajes o de interacción espacial que se formula como un modelo de elección discreta, típicamente modelos logit, que asignan viajes a través de probabilidades maximizando la utilidad de cada viajero de ir de cada origen a cada destino. La clave de este modelo es la suposición de que los viajeros seleccionan su destino en función de la utilidad que tiene para ellos, a la vez que tratan de maximizar este factor.

El modelo de elección de destino es ahora una opción al crear un Experimento de Distribución.

Pantalla HiDPI / Retina

La interfaz reconoce cuando se utiliza una pantalla HiDPI (conocida como Retina Display en un macOS) para presentar iconos e imágenes a la escala adecuada.

Modo Oscuro

Un nuevo modo oscuro para trabajar con temas de Windows de modo oscuro.

Editor de Centroides

Hemos añadido una pestaña Modelos Dinámicos al Editor de Centroides para configurar los parámetros de centroide para una acción de tráfico de Park-and-Ride.

Grabación de simulaciones mesoscópicas

La versión anterior de Aimsun Next ya incluía la opción de grabar y reproducir una simulación mesoscópica, pero sólo a un intervalo fijo de 5 segundos. Este intervalo es ahora configurable en el editor de réplicas.

APIs

Funciones relevantes para los vehículos simulados

Hemos añadido tres nuevos parámetros a la estructura StaticInfVeh devueltos por el comando AKIVehTrackedGetStaticInf y el comando AKIVehGetVehicleStaticInfSection:

• laneChangingCooperation:
• laneChangingAggressivenessLevel:
• distanceZoneFactor:

Funciones relevantes para los tipos de vehículos

Hemos añadido las siguientes funciones para modificar los parámetros relacionados con el comportamiento de cambio de carril del vehículo:

• double AKIVehTypeGetOvertakeSpeedThreshold( int idVehicleType )
• int AKIVehTypeSetOvertakeSpeedThreshold( int idVehicleType, double newPercentage )
• double AKIVehTypeGetLaneRecoverySpeedThreshold( int idVehicleType )
• int AKIVehTypeSetLaneRecoverySpeedThreshold( int idVehicleType, double newPercentage )

Scripting

Acciones de tráfico

Hemos añadido funciones de scripting para definir todas las acciones de gestión del tráfico de las secciones de carretera (como el cambio de velocidad) como un grupo, en lugar de secciones de carretera individuales.