Kooperativní formace na dálnici

Abstract

Tato bakalářská práce se věnuje výhodám a efektu formací na dálniční dopravu jak v obecném pojetí, tak i pro strukturu dopravy České republiky. Byly prostudovány a detailněji popsány tři přístupy ke kooperaci vozidel ve formaci, které byly porovnány i z hlediska bezpečnosti, dosažené průjezdnosti a průměrné rychlosti osobních automobilů. Pro simulaci byl vylepšen dopravní simulátor Alite a vyvinut modul podporující formace vozidel. Vlastnosti simulovaného prostředí jsou založeny na jednoduché analýze statistických dálničních dat a výsledné hodnoty simulace byly ověřeny porovnáním s teoretickými předpoklady a výsledky.

Byly vytvořeny dva dopravní scénáře simulující zatížení části dálnice s daným poměrem zastoupení osobních a těžkých vozidel v dopravních špičkách, jejichž výsledky ověřily předpoklad, že formace aut zvyšují maximální průjezdnost dálnic a zvyšují průměrnou rychlost při průjezdu. Dalšími experimenty bylo prokázáno, že mírně negativní efekt na tyto vlastnosti má vyšší stupeň kooperace formací aut, který ale zvyšuje celkovou bezpečnost přejíždění mezi pruhy. Na základě výsledků experimentů doporučujeme implementaci konceptu formací s vyšší spolupráci mezi jednotlivými vozidly.

This thesis deals with advantages and the effect of platooning concept on highway traffic both in general sense and for the structure of traffic in the Czech Republic. Three different approaches to the cooperation of the vehicles in the platoon during changing of lanes were studied and described and they were compared in terms of safety of traffic, reached maximum capacity of highway and average speed of passenger vehicles. In order to realize the simulations, the traffic simulator Alite has been improved and a module that supports "platooning" concept has been developed. The simulated environment is based on a simple basic statistical analysis of highway data and the results of simulation were validated by comparison with theoretical assumptions and results.

We created two traffic models, that simulate traffic density of highway with real ration of passenger vehicles and trucks in rush hours. Their simulation results verified the assumption that "platooning" increases highway capacity and helps to increase the average speed. Other experiments proved, that cooperative platoons have small negative effect on these features, but platoons increase safety of changing of lane. Based on these results, we recommend applying platooning concept on with higher cooperation level.