Unity 3D Trafiksimulering som undersöker säkerhetsavståndets inverkan på trafikflödet

With ever expanding transport needs and roads becoming increasingly congested, more people than ever before spend significant parts of their daily life stuck in traffic. One common cause of delays and queue formation is drivers attempting to adjust their speed in relation to the vehicle in front. When doing so they often fail to make a perfect speed adjustment. Either they slow down more than necessary or they keep too high speed, eventually catching up to the vehicle in front and forcing the driver to brake or slow down further. With enough vehicles these effects will compound and reduce the average speeds and overall traffic flow. This report aims to investigate the effect of varying the margin of safety, the distance that vehicles aim to keep between each other. In order to do this the game engine Unity was used to create three different simulations containing a 30km one lane road with a speed limit of 72km/h. The first scenario introduced a complete halt on the road for 10min before traffic was allowed to resume for 3min after which traffic flow was measured. Scenario two then repeated the same parameters as scenario one with the introduction of heavier vehicles represented as trucks and subsequently varied the composition of vehicles. In the third scenario the amount of vehicles on the road was increased to simulate higher congestion and the complete halt was replaced with a section with a reduced speed limit. The scenario then ran for 10min before the average speeds and traffic flow was measured. To vary the margin of safety each scenario then modified the distance thresholds for when the vehicles would start to adapt their speed in order to match the vehicle in front in addition to the distance at which the vehicles would initiate an emergency brake. Our findings indicated a clear relationship between a smaller margin of safety and more cars passing through our system. When faced with a varying vehicle composition we saw an increase in the amount of vehicles braking and accelerating throughout the system. When the vehicle composition of the system varied the optimal safe distance varied in turn. This indicates that the optimal safe distance likely should vary for each vehicle type. For our scenario with a section of reduced speed we found that the margin of safety did not impact the overall traffic flow until the system was heavily congested. When simulating the heavily congested road, reducing the margin of safety leads to a higher average speed and higher traffic flow in our system.Med ständigt växande transportbehov och vägar som blir allt mer överbelastade tillbringar allt fler människor stora delar av sitt dagliga liv fast i trafiken. En vanlig orsak till förseningar och köbildning är att förare försöker anpassa sin hastighet i förhållande till framförvarande fordon. När de gör detta misslyckas de ofta med att göra en perfekt hastighetsjustering. Antingen saktar de ner mer än nödvändigt eller så håller de för hög hastighet och kommer till slut att komma ikapp fordonet framför varvid de tvingas bromsa och sakta ner. Med tillräckligt många fordon kommer dessa effekter att förstärkas och leda till lägre medelhastigheter och ett minskat total trafikflöde. Denna rapport syftar till att undersöka effekten av att variera säkerhetsmarginalen, det avstånd som fordon strävar efter att hålla mellan varandra. För detta användes spelmotorn Unity för att skapa tre olika simuleringar som alla innefattar en enfilig motorväg på 30km och en hastighetsbegränsning på 72km/h. I det första scenariot infördes ett trafikstopp i 10min innan den återupptogs, varefter trafikflödet mättes. För det andra scenariot så upprepas parametrarna från scenario ett med introduktion av tyngre lastbilar för att variera fordonen på vägen. Det tredje scenariot ökade antalet fordon på vägen och istället för ett stopp i trafiken så infördes en sektion med lägre hastighetsbegränsning där medelhastigheten sedan mättes för att indikera trafikflödet. För att variera säkerhetsmarginalen ändrade varje scenario fordonens avstånd för att anpassa hastigheten till framförvarande fordon samt avståndet då de utför en nödbromsning. Våra resultat indikerade ett tydligt samband mellan en mindre säkerhetsmarginal och fler bilar som passerar vårt system. När fordonssammansättningen varierade såg vi en ökning av antalet fordon som utförde inbromsningar och accelerationer i systemet. I samband med att fordonssammansättningen ändrades varierade även det optimala värdet för säkerhetsmarginalen. Detta indikerar att den optimala säkerhetsmarginalen bör variera för varje enskild fordonstyp. För det tredje scenariot som innefattade en sektion med en lägre hastighetsbegränsning så fann vi att säkerhetsmarginalen inte märkbart påverkade det totala trafikflödet förrän systemet var kraftigt belastat. Med ett mer belastat system så leder en minskad säkerhetsmarginal till högre medelhastigheter och ökat trafikflöde i systemet