A microsimulation study to assess re-design options and bus priority measures for a multi-junction area

Abstract

Traffic congestion in medium-sized cities such as Braga is increasing and have led to worsened travel conditions for the commuters and a rise in pollution levels that lead to life-threatening conditions. Performance indicators, such as travel time, pollutant emissions, vehicle speed, stop times, etc., have worsened over time. This study aims at reducing congestion by simulating alternative designs (infrastructure additions) suggested by the Municipality of Braga and some traffic management strategies. The study area includes the region around Infias roundabout, the two schools Dom Diogo de Sousa and Escola Secundária de Sá de Miranda and the multi-junction that lies connects the highways N101 with highway A11 and the suburbs of Braga. There are two main issues: first is the heavy input to the Infias roundabout and second is that all the traffic flow towards the multi-junction from all directions thus not being able to serve its purpose. To evaluate the conditions, traffic simulation software Aimsun is used. We use microsimulation process that requires accurate study area definition and simulates different types of vehicle behavior that varies during runtime. Data collection involves demand data prediction (estimation of OD matrices) by collecting vehicle flow data by site visits and counts. System model validation is done by verifying the simulation of real-world model with the data collected from site visits. Simulation results suggest that the re-design options led to a significant improvement of most of the performance indicators as compared to the values obtained for the real-world model. Results suggest addition of bridges to facilitate traffic flow from the connected areas towards the open end of the study area. It is recommended that the re-design route must be taken to solve the issue and the implementation of public transport priority plans.

O congestionamento do trânsito em cidades de média dimensão, como Braga, está aumentando e levou já, em muitos casos, à deterioração das condições das viagens, ao aumento dos níveis de poluição e dos riscos de acidentes. Os indicadores de desempenho, como tempo de viagem, emissões de poluentes, velocidade do veículo, tempos de paragem em filas, etc., pioraram com o tempo. Este estudo visa reduzir o congestionamento, simulando projetos alternativos (adições de infraestruturas) sugeridos pelo Município de Braga e algumas estratégias alternativas de gestão do tráfego. A área de estudo inclui a região em torno da rotunda de Infias e de duas escolas, Dom Diogo de Sousa e Escola Secundária de Sá de Miranda, e o cruzamento que liga a rodovia N101 à rodovia A11 e os subúrbios de Braga. Existem duas questões principais: a primeira é grande afluxo de veículos na rotunda de Infias, e a segunda é que todo o tráfego flui para uma zona da rede viária composta por múltiplas interseções de fluxos conflituantes. Como resultado, esta rede não consegue servir o seu propósito de servir adequadamente a procura nas horas de pico da manhã e da tarde. Para melhor avaliar as condições atuais, é usado a componente de microssimulação do software de simulação de tráfego Aimsun. O software requer a definição precisa da área de estudo e simula diferentes tipos de comportamento do veículo que variam durante o tempo de execução. A coleta de dados envolve a previsão de dados de procura (estimativa de matrizes OD), recolhendo dados de fluxo de veículos e contagens no local. A validação do modelo de microssimulação é realizada mediante a simulação do modelo representativo da situação atual (com os dados recolhidos in loco). Os resultados da simulação sugerem que as opções de alterar infrastruturalmente a zona de estudo permitirão uma melhoria significativa da maioria dos indicadores de desempenho, em comparação com os valores relativos à situação atual. Em particular, os resultados sugerem que a construção de novas pontes para facilitar significativamente o fluxo de tráfego entre a rotunda de Infias e a extremidade oposta da área de estudo. Recomenda-se que esta estratégia infrastutural seja implementada para resolver, ou, pelo menos, minorar o problema de congestionamento atual and the implementation of public transport priority plans.