Modelli probabilistici per il controllo delle code in un incrocio stradale con semaforo

The development of this work is oriented to the control of the queues in a road intersection controlled by a traffic light. The main objective is to minimize the queues of the streets in question. A probabilistic model based on the use of the Markov chains is proposed. Through this model, it is first carried out an analysis in the case of a single street separated in two parts by the presence of a traffic light, which behaves according to the logic of a periodical strategy. Subsequently, the analysis is extended to the more complex case of an intersection that perpendicularly cuts two streets. One can observe the theoretical results derived from the application of the same periodical strategy for the activation of the traffic light. An alternative strategy is proposed, of prior type, to facilitate the vehicular flow of the main thoroughfare. Through the aid of a simulator, the same analyses are executed for randomly generated queues. Finally, a comparison is made between the two different strategies.

Lo sviluppo di questo lavoro è orientato al controllo delle code in un incrocio stradale regolato da un impianto semaforico. L’obiettivo principale consiste nel minimizzare le code delle strade in oggetto. È proposto un modello probabilistico basato sull’utilizzo delle catene di Markov. Attraverso tale modello viene prima effettuata un’analisi nel caso di una singola strada separata in due dalla presenza di un semaforo, il quale si comporta secondo le logiche di una strategia periodica. Successivamente l’analisi si estende al caso più complesso di un incrocio che taglia perpendicolarmente due strade. Si osservano i risultati teorici derivanti dall’applicazione della medesima strategia periodica per l’attivazione del semaforo. Viene proposta una strategia alternativa, di tipo prioritario, che agevoli il flusso veicolare della strada più trafficata. Attraverso l’ausilio di un simulatore, vengono eseguite le stesse analisi per code generate casualmente. Viene infine effettuato un confronto fra le due diverse strategie.