Tessa Hayman explica a simulação híbrida de macro-meso no Aimsun Next 20 e como ela pode unir o melhor da macro e meso para permitir a modelagem em escala regional.

Tradicionalmente, os impactos estratégicos e operacionais de um esquema de transporte ou plano futuro são analisados através da construção de dois modelos separados: um que trata do planejamento, e o outro das operações. A macro-meso híbrida adota a abordagem inovadora de fundir ambos em um único modelo.

Como funciona?

Ao contrário da modelagem macroscópica tradicional, o simulador de macro-meso híbrido é um modelo dinâmico que simula veículos individuais. Os caminhos de cada veículo são determinados por uma atribuição dinâmica. A principal diferença entre os níveis macroscópicos e mesoscópicos está na forma como o tempo de viagem de um veículo é calculado: carregamento de rede.

O carregamento da rede e a atribuição de caminhos dentro do Aimsun Next são tratados separadamente, o que permite a modelagem híbrida.

O carregamento da rede dá o tempo de viagem e o número de veículos atribuídos em uma seção ao cálculo da rota a cada intervalo de escolha de rota.

O custo da rota é: Custo Macro + Custo Meso

Simulação de veículos individuais

Podemos dividir a simulação de um veículo em 3 etapas principais:

1. Geração de um veículo
2. Cálculo de uma rota
3. Simulação da rota

A geração do veículo é a mesma que na simulação mesoscópica: o modelador escolhe um modelo de chegada.

O cálculo da rota é o mesmo que na simulação mesoscópica. O modelador escolhe a escolha da rota estocástica ou o equilíbrio dinâmico do usuário e o custo de cada rota é o custo macro + o custo meso.

1. 1. Se a origem estiver na área macro, calcula-se as funções de atraso para dar um tempo de viagem macro.
   2. Mova o veículo para o nó que entra na área meso (seja instantaneamente ou com um atraso das funções).
   3. Adicione um veículo ao volume das seções percorridas.
   4. O veículo pode entrar com segurança na seção meso?
      1. Sim – simular como um veículo mesoscópico;
      2. Adicionar à fila virtual.
   5. Se o destino estiver na área macro
      1. No momento da saída do veículo da área meso, calcular o tempo de viagem usando as funções de atraso;
      2. Adicione um veículo ao volume das seções percorridas;
      3. Mover o veículo para o destino OU para a próxima área mesoscópica.

Como criar um experimento de macro-meso híbrido

Dentro de um cenário dinâmico, você pode criar um experimento híbrido macro-meso de maneira semelhante à criação de um experimento híbrido meso-micro.

1. Desenhe um polígono ao redor de cada área que você gostaria de simular a um nível mesoscópico
2. Converter o polígono em uma área de simulação
3. Criar um novo experimento de macro-meso híbrido dentro de um cenário dinâmico existente
4. Na aba Híbrido do novo experimento, adicione seu(s) polígono(s) para especificar as áreas mesoscópicas

Desenhe um polígono, clique com o botão direito do mouse e clique em converter para área de simulação

O polígono então ficará verde para mostrar que é uma área de simulação

Alinhamento de custos

Como o custo da rota é a soma do custo macro e do custo meso, é essencial que as unidades das funções de custo macro e meso estejam alinhadas. O custo macroscópico padrão é expresso em minutos, enquanto o custo mesoscópico padrão é expresso em segundos. Para alinhar o custo, é possível especificar a conversão no experimento de macro/meso híbrido, usando o Fator de Conversão da Unidade VDF/TPF/JDF.

É uma boa idéia verificar se as funções que você utilizou são do mesmo formato que a função de custo generalizado. Por exemplo, você pode precisar acrescentar custos de pedágio, valor do tempo e custos operacionais do veículo com os mesmos coeficientes.

Se você quiser obter matrizes skim com qualquer componente funcional, você também precisará garantir que elas sejam definidas tanto em suas funções macroscópicas quanto em suas funções mesoscópicas.

Tempo de viagem na área macro

O tempo de viagem na área macro especifica quanto tempo leva para que um veículo gerado na área macroscópica alcance o limite de uma área mesoscópica. O padrão é o custo VDF/TPF/JDF total, que interpreta a resultante geral dessas funções como um tempo de viagem puro; se você tiver adicionado outros termos e computado um custo generalizado, você deve definir e escolher um componente de função que forneça apenas o tempo de viagem.

Se você desenvolveu sua demanda usando uma Cordon Line da área mesoscópica, você deve escolher o tempo instantâneo para o primeiro e último segmento. Isto porque o tempo de cada fatia de demanda representa o momento em que as viagens de entrada atravessam o limite da área mesoscópica e não o momento em que partem de sua origem.