Servizio C-ITS Glosa (green light optimized speed advisory) : valutazione degli impatti sulla mobilità in diversi scenari di intersezione

In recent years, new technologies have been developed to support Intelligent Transport Systems (ITS) through a strong focus on sustainable mobility, with the aim of improving road safety and traffic efficiency. The vehicles have evolved into technologically advanced devices equipped with numerous on-board sensors (such as radars, camcorders and ultrasounds) capable of gathering information on the surrounding environment. Among the most interesting emerging technologies are cooperative systems, where vehicles can receive information sent by the infrastructure. Vehicle interaction becomes possible through the development of innovative vehicular communication technologies such as direct vehicle communication (known as V2V) or communication between vehicle and road infrastructure (known as V2I). The aim of this elaboration is to verify using the Vissim simulation software, which intersections are most suitable for the use of the Glosa communication system, Green Light Optimized Speed Advisory, which allows smart traffic lights to communicate with connected CV vehicles. Based on the geometry and flow of traffic flowing into the intersection, the various combinations of scenarios are analyzed and catalogued to find out which of them brings the most benefits in terms of loss of time and tail length and in environmental terms with decreases in exhaust emissions and fuel consumption, varying the penetration rates. The completion of this search and cataloging provides that for each combination of parameters is created a category of simulated intersections that will be associated with existing situations in a city to determine from which intersections it is better to start install the GLOSA communication system. The research was divided into two main areas, urban and suburban. During this study, by combining various situations, intersections were found in which it was not possible to use the V2I technology, both for problems related to exceeding the capacity of the intersection in terms of vehicular flow, for problems related to the incompatibility of the system itself with geometry. The research so far has focused on finding the algorithm and the optimal system to support the best benefits and the best representation of reality, focusing on at precise intersection or a road corridor. The main innovation of this simulation lies in the possibility of analyzing innumerable situations of intersection with the aim of understanding how to proceed for the installation of this technology, once it will be found the best system to apply it. The results obtained have been divided between the urban and the suburban, the percentages of the improvements obtained are reported according to the parameters used for the analysis of the scenarios: ¬ urban environment: ♣ tail length 86%; ♣ average waster 69%; ♣ fuel consumption 63%; ♣ emissions of fuel oxide CO 64%; ¬ suburban environment: ♣ tail length 48%; ♣ average waster 29%; ♣ fuel consumption 33%; ♣ emissions of fuel oxide CO 63%. Thanks to this analysis it was possible to identify the intersections that bring the most benefits, to best apply Glosa technology in the real conditions of a city.

Negli ultimi anni, nuove tecnologie sono state sviluppate a supporto dei sistemi di trasporto intelligenti (ITS) grazie ad un’accentuata attenzione verso la mobilità sostenibile, con l’obiettivo di migliorare sicurezza stradale ed efficienza del traffico. I veicoli si sono evoluti in dispositivi tecnologicamente avanzati dotati di numerosi sensori di bordo, quali radar, videocamere e ultrasuoni, in grado di raccogliere informazioni sull’ambiente circostante. Tra le tecnologie emergenti più interessanti risaltano i sistemi cooperativi, dove i veicoli possono ricevere informazioni inviate dall’infrastruttura. L’interazione dei veicoli diventa possibile grazie allo sviluppo di tecnologie innovative di comunicazione veicolare come la comunicazione diretta tra veicoli (nota come V2V) o la comunicazione tra veicolo e infrastruttura stradale (nota come V2I). L’obiettivo di questo elaborato è quello di verificare tramite l’uso del software di simulazione Vissim, quali intersezioni sono più idonee all’utilizzo del sistema di comunicazione Glosa, Green Light Optimized Speed ​​Advisory, che permette ai semafori intelligenti di comunicare con le auto connessi CV. In base alla geometria e al flusso di traffico confluente nell’intersezione, vengono analizzate e catalogate le varie combinazioni di scenari per trovare quale tra questi apporta più benefici sia in termini di perditempo che di lunghezza della coda sia in termini ambientali con diminuzioni di emissioni di gas di scarico e di consumo di carburante, variando i tassi di penetrazione. Il completamento di questa ricerca e catalogazione prevede che, per ogni combinazione di parametri, venga creata una categoria di intersezioni simulate che verranno associate con situazioni esistenti in una città, con il fine di stabilire da quali incroci è meglio cominciare ad installare il sistema di comunicazione GLOSA. La ricerca è stata suddivisa in due grossi settori, intersezioni con una corsia per senso di marcia e due corsie. Durante lo svolgimento di questo studio, combinando varie situazioni sono state riscontrate delle intersezioni in cui non fosse stato possibile utilizzare la tecnologia V2I, sia per problemi legati al superamento della capacità dell’incrocio in termine di flusso veicolare, sia per problemi legati all’incompatibilità del sistema stesso con la geometria. La ricerca fino ad ora si è concentrata nel trovare l’algoritmo e il sistema ottimale per apportare i migliori benefici e la migliore rappresentazione della realtà, focalizzandosi su in incrocio preciso o un corridoio stradale. L’innovazione principale di questa simulazione risiede nella possibilità di analizzare innumerevole situazioni di incrocio con il fine di capire come procedere per l’istallazione di questa tecnologia, una volta che verrà trovato il sistema migliore per applicarla. I risultati ottenuti sono stati divisi tra l’ambito urbano e quello suburbano, le percentuali dei miglioramenti ottenuti vengono riportate in base ai parametri usati per l’analisi degli scenari e indicano la riduzione ottenuta in ogni campo: ¬ intersezione con una corsia: ♣ lunghezza coda 86%; ♣ perditempo medio 69%; ♣ consumo di carburante 63%; ♣ emissioni di ossido di carburante CO 64%; ¬ intersezione con due corsie: ♣ lunghezza coda 48%; ♣ perditempo medio 29%, ♣ consumo di carburante 33%; ♣ emissioni di ossido di carburante CO 63%. Grazie a questa analisi è stato possibile individuare le intersezioni che apportano più benefici, in modo da applicare al meglio la tecnologia Glosa nelle condizioni reali di una città.