Doporučování rychlosti tramvajím s ohledem na signální plán křižovatky

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá využitím systému doporučování rychlosti s ohledem na signální plán (GLOSA) za účelem zlepšení energetické efektivity provozu tramvají. Pomocí komunikace V2X získává systém informace o signálním plánu světelných křižovatek a poskytuje rychlostní profil, který minimalizuje spotřebu energie. Je vytvořen dynamický model tramvaje, včetně odhadu parametrů, na základě dat získaných z palubní jednotky (OBU). Tato data spolu s digitální výškovou mapou (DEM) slouží jako vstup do data-zpracovávající pipeline, která byla v rámci této práce vyvinuta nejen za účelem extrakce realistických provozních omezení tramvaje, ale také umožňuje offline vyhodnocení stylu řízení jednotlivých řidičů. Pro výpočet energeticky optimálních rychlostních profilů je formulován problém optimálního řízení (OCP) a řešen jako smíšený celočíselný nelineární program (MINLP).This thesis explores the use of Green Light Optimized Speed Advisory (GLOSA) system to improve energy efficiency in tram operations. By utilizing V2X communication to access traffic light signal plans, the system provides a speed profile, which minimizes the energy consumption. A dynamical model of tram is developed, including the parameter estimation, from collected data from on-board-unit (OBU). These data, together with a digital elevation map (DEM), serve as an input of the data-processing pipelipe, developed in this thesis to not only extract the realistic tram operational constraints but also enables an offline evaluation of how tram drivers actually drive. An optimal control problem (OCP) is formulated and solved as a mixed-integer nonlinear program (MINLP) to compute the energy-efficient speed profiles.