Hybrid model predictive control for freeway traffic using discrete speed limit signals

HYCON2 Show day - Traffic modeling, Estimation and Control 13/05/2014 GrenobleIn this paper, two hybrid Model Predictive Control (MPC) approaches for freeway traffic control are proposed considering variable speed limits (VSL) as discrete variables as in current real world implementations. These discrete characteristics of the speed limits values and some necessary constraints for the actual operation of VSL are usually underestimated in the literature, so we propose a way to include them using a macroscopic traffic model within an MPC framework. For obtaining discrete signals, the MPC controller has to solve a highly non-linear optimization problem, including mixed-integer variables. Since solving such a problem is complex and difficult to execute in real-time, we propose some methods to obtain reasonable control actions in a limited computation time. The first two methods (-exhaustive and -genetic discretization) consist of first relaxing the discrete constraints for the VSL inputs; and then, based on this continuous solution and using a genetic or an exhaustive algorithm, to find discrete solutions within a distance of the continuous solution that provide a good performance. The second class of methods split the problem in a continuous optimization for the ramp metering signals and in a discrete optimization for speed limits. The speed limits optimization, which is much more time-consuming than the ramp metering one, is solved by a genetic or an exhaustive algorithm in communication with a non-linear solver for the ramp metering. The proposed methods are tested by simulation, showing not only a good performance, but also keeping the computation time reduced.Unión Europea FP7/2007–201

Analysis of the frictional slip between a layer and a half-space

The numerical analysis of a boundless elastic layer on an elastic halfspace with different material properties under the effects of an uniform surface pressure and a cyclic tangential surface force is presented. Frictional contact conditions are assumed. The study is focussed on the evaluation of the maximum amplitude of the tangential load which produces localized slip between the two regions during the first load cycle but not the subsequent ones. The more simple limit for which no slip exist even for the first cycle is also establishe

El uso de una solución fundamental compuesta para el cálculo de rigideces de cimentaciones mediante el método de los elementos de contorno

El problema de las rigideaes dinámicas de cimentaciones enterradas puede ser abordado por diversos métodos analíticos y numéricos más o me nos aproximados. Se presenta en primer lugar la formulación dinámica del Me todo de los Elementos de Contorno para este tipo de problemas. Se estudia cómo el empleo de una solución fundamental compuesta disminuye el número de términos despreciados al truncar la discretización de la superficie libre.- Se estudian algunos de los valores de las rigideces estáticas y dinámicas,- obtenidos con la solución fundamental compuesta, y se comparan con los - -- correspondientes a la simple. Se apr cia que en la mayor parte de los casos, con la solución compuesta, se produce una reducción del error debido al - - truncamiento en la discretización de la superficie libre del suelo

Respuesta dinámica de cimentaciones considerando condiciones de contacto con fricción

X Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica, celebrado en Madrid en 1992En el presente trabajo se estudia la respuesta en el tiempo de una cimentación superficial situada sobre un semi-espacio, cuando un tren de ondas incide sobre ella. La interacción suelo-cimiento se considera no lineal con posibilidad de separación y deslizamiento, habiéndose supuesto fricción del tipo Coulomb. El algoritmo que se presenta se basa en el Método de los Elementos de Contorno en el dominio del tiempo, y resuelve, para cada intervalo lineal en el que las condiciones de contorno son constantes, el problema difractado.In the present work the time response of a sourface foundation on de half-space when a wave train acts on it, is studied . Non-linear soil-structure interaction. with uplifl .sliding and Colulomb type friction, is considered. The algoritm presented is based on the time domain Boundary Element Method fonnulation, solving the diffracted problem for the differents time steps where the boundary contition are constants

Institutionalizing cultural Europeanism: between transnationalism and national identity (1948-1954)

Cultural Europeanism is a variant of the process of European integration attested within the framework of the Cold War. It will be mostly anti-communist, although it will couch elements favouring West-East dialogue. The governments will promote an intergovernmental model based on multilateral cooperation and national identity, and put into practice in institutions such as the Western Union or the Council of Europe. Non-governmental organizations, such as the European Movement, will be committed to a more transnational model based on the affirmation and promotion of the idea of Europe through institutions such as the College of Europe, the European Centre for Culture or the European Cultural Foundation. Within cultural Europeanism, networks of secondary institutionalization, such as educational seminars, ended up having as much or more impact than the primary entities from which they emerged.El europeísmo cultural es una variante del proceso de integración europea que se vive en el marco de la Guerra Fría. Será mayoritariamente anticomunista, aunque habrá experiencias partidarias del diálogo Oeste-Este. Los gobiernos promoverán un modelo intergubernamental basado en la cooperación multilateral y la afirmación nacional, y desarrollado desde instituciones como la Unión Occidental o el Consejo de Europa. Las organizaciones no gubernamentales, como el Movimiento Europeo, apostarán por un modelo más transnacional basado en la afirmación y promoción de la idea de Europa a través de instituciones como el Colegio de Europa, el Centro Europeo de la Cultura o la Fundación Europea de la Cultura. Dentro del europeísmo cultural, las redes de institucionalización secundaria, como los seminarios del ámbito educativo, acabaron teniendo tanto o más impacto que las entidades primarias de las que emergieron

Evaporación en el medio ambiente de gasolina normal (90 octanos) derramada sobre agua de mar y arena de playa

Abstract not availabl

Model predictive control for freeway traffic networks

Falta palabras claveTraffic congestion on freeways is a critical problem due to higher delays, waste of fuel, a higher accident risk probability, negative impact on the environment, etc. Variable speed limits, ramp metering, and reversible lanes are some of the most often used examples of freeway traffic measures that can be used to dynamically control traffic. Nowadays, most of the dynamic traffic control systems operate according to a linear and local control loop. As explained in the thesis, the use of appropriate non-local and multivariable techniques can considerably improve the reduction in the total time spent by the drivers and other traffic performance indexes. Nonlinear centralized Model Predictive Control (MPC) is probably the best control algorithm choice for a small network as can be seen on previous references. The main practical problem of nonlinear centralized MPC is that the computational time quickly increases with the size of the network making diffcult to apply centralized MPC for large networks. Therefore, completely centralized control of large networks is viewed by most practitioners as impractical and unrealistic. The main objective of this thesis is the proposal of MPC techniques which can be applied, in practice, to real large traffic networks. Possible solutions are the use of distributed MPC (considering the network as a set of subsystems controlling each subsystem by one independent MPC), hybrid MPC (splitting the problem in a continuous optimization for the ramp metering signals and in a discrete optimization for speed limits) or genetic algorithms (finding the fittest individuals within a generation, applying genetic operators for the recombination of those individuals, and generating a good offspring). This thesis proposes and analyses these solutions. Other open problem in freeway traffic control is the dynamic operation of reversible lanes. Despite the long history and widespread use of reversible lanes worldwide, there have been few quantitative evaluations and research studies conducted on their performance. To address this problem, this thesis proposes a macroscopic model for reversible lanes and on-line controllers for the operation of reversible lanes. Moreover, a MPC controller for freeway traffic requires a model to make accurate and reliable predictions of the traffic flow. On the other hand, this model is required to be fast enough, so that it can be used for on-line based control applications. Therefore, it is imperative to select or develop appropriate models, i.e., models that are fast and that provide accurate predictions. In this thesis, the METANET model and its extensions have been selected to be used for the prediction of the traffic flow and, based on this model, new advances in freeway traffic modeling for optimal control strategies are proposed.El ahorro de combustible, la mejora de la movilidad de los ciudadanos, la reducción de las emisiones atmosféricas y de los accidentes de tráfico son algunos de los aspectos claves en las políticas gubernamentales en el primer mundo. Durante los últimos años, un gran esfuerzo investigador se ha centrado en resolver, o mitigar, estos problemas. Debido a que la construcción de nuevos ramales viarios (o la ampliación de las ya presentes) no es siempre una opción viable (por razones económicas o técnicas), es necesaria la búsqueda de otras alternativas. Los sistemas de control dinámico de tráfico miden o estiman el estado de la circulación en cada instante y calculan la señal de control que cambia la respuesta del sistema mejorando su funcionamiento. Las señales de control de tráfico más útiles son los “ramps metering'' (o rampas de acceso controlado) y los “límites dinámicos de velocidad'' (VSL) porque son fáciles de implementar, relativamente baratos y suponen una mejora sustancial en el tiempo total de conducción empleado por los conductores (TTS). En la actualidad, la mayoría de los sistemas de control de tráfico operan usando un control clásico por realimentación, lineal y local. Sin embargo, el uso apropiado de técnicas multivariables y no locales mejorará substancialmente el comportamiento del sistema controlado. El uso de un controlador predictivo basado en modelo (MPC) centralizado es posiblemente la mejor elección para una red de tráfico pequeña. El problema fundamental del MPC centralizado es que el tiempo de computación crece exponencialmente con el tamaño de la red. Por tanto, este tipo de controladores son imposibles de implementar en tiempo real en redes suficientemente grandes. El principal objetivo de la tesis es diseñar un algoritmo de control que pueda ser calculado en tiempo real en una red viaria de gran escala minimizando, al mismo tiempo, el tiempo total de conducción empleado. Las principales contribuciones al estado del arte pueden enumerarse en: • La extensión del modelo de tráfico en autovías METANET para permitir el modelado de carriles reversibles. • Un algoritmo de identificación para los parámetros de METANET, especialmente pensado para casos donde solo hay disponible un número limitado de sensores. • El uso de una nueva definición matemática del diagrama fundamental de tráfico. • La primera comparación directa entre los dos modelos macroscópicos de tráfico más comúnmente usados. • El análisis de la robustez de los controladores predictivos aplicados a sistemas de tráfico (con respecto a variaciones de la demanda de tráfico). • La justificación de la necesidad de usar algoritmos de control globales o distribuidos (y no algoritmos locales) en sistemas de control de tráfico. • El uso de dos algoritmos predictivos distribuidos para el control de tráfico en autovías. • El diseño de un método para obtener los valores óptimos de los límites de velocidad considerando la característica discreta de los mismos y otras restricciones prácticas. • El diseño de un controlador MPC discreto para la operación de carriles reversibles. • Un algoritmo lógico fácilmente implementable para la operación de carriles reversibles.Premio Extraordinario de Doctorado U

Nieblas en el aeropuerto de Sevilla

Ponencia presentada en: I Simposio Nacional de Predictores, celebrado en 1989 en Madri

Mantenimiento y explotación de una planta fotovoltaica

Universidad de Sevilla. Máster en Ingeniería Industria

Conducta de algunos crudos y derivados del petróleo derramados en arena de playa de Baleares

Abstract not availabl