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Tipo: Dissertação
Título: Assessment of connected and autonomous vehicles impacts on urban road safety through microsimulation
Autor(es): Oliveira, Gabriela Martins de
Orientador: Cunto, Flavio Jose Craveiro
Palavras-chave em português: Veículos autônomos e conectados;Microssimulação;Acidentes de Trânsito - Simulação por computador;Modelo logit multinomial;Simulação por computador
Palavras-chave em inglês: Connected and autonomous vehicles;Microsimulation;Accidents, Traffic - Computer simulation;Multinomial logit model;Computer Simulation
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE TRANSPORTES
Data do documento: 2024
Citação: OLIVEIRA, Gabriela Martins de. Assessment of connected and autonomous vehicles impacts on urban road safety through microsimulation. 2024. 86 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Resumo: A introdução de Veículos Autônomos e Conectados (CAVs) em ambientes urbanos promete melhorar significativamente a segurança viária e a gestão do tráfego, especialmente quando a penetração no mercado for completa. No entanto, a fase de transição, onde CAVs e veículos convencionais irão compartilhar a mesma infraestrutura, ainda é pouco compreendida devido à presença limitada e localizada desses veículos. Este estudo tem como objetivo avaliar o impacto dos CAVs na segurança viária em um corredor urbano, analisando seu comportamento longitudinal em diferentes níveis de penetração de mercado e demandas de tráfego. Utilizando o microsimulador VISSIM, a pesquisa aplicou o algoritmo de Controle Adaptativo Cooperativo de Cruzeiro (CACC), que foi projetado para o controle longitudinal dos CAVs, e inclui comunicação Veículo-a-Infraestrutura. Como a microsimulação não modela diretamente os acidentes de trânsito, a pesquisa utilizou a teoria do continuum de segurança para avaliar conflitos—potenciais acidentes resultantes de interações arriscadas entre veículos. A análise focou em conflitos traseiros, avaliando tanto a frequência quanto a gravidade. Os resultados indicaram que, durante o período inicial de transição, a presença de CAVs poderia aumentar a ocorrência de conflitos—até seis vezes em baixa demanda de tráfego e duas vezes em alta demanda—principalmente envolvendo veículos convencionais (CNVs) como seguidores. No entanto, os cenários com automação total dos CAVs mostraram uma redução de 54% nos conflitos em comparação com o cenário atual, indicando que os CAVs têm potencial para melhorar a segurança viária. Além disso, o estudo utilizou um modelo logit multinomial para avaliar o impacto dos CAVs na gravidade dos conflitos, descobrindo que a probabilidade de conflitos de alta gravidade diminui com o aumento da penetração dos CAVs. Isso sugere que, embora a frequência de conflitos possa aumentar nas fases iniciais de implantação, a gravidade desses conflitos não aumenta de forma correspondente, ressaltando os benefícios potenciais dos CAVs na redução de acidentes graves.
Abstract: The integration of Connected and Automated Vehicles (CAVs) into urban environments promises significant improvements in road safety and traffic management, particularly at full market penetration. However, the transitional phase of CAV adoption remains poorly understood due to the limited and localized presence of these vehicles. This study aims to evaluate the impact of CAVs on road safety in an urban corridor by examining their longitudinal behavior across varying levels of market penetration and traffic demands. Utilizing the VISSIM microsimulator, this research implemented the Cooperative Adaptive Cruise Control algorithm, designed for longitudinal control of CAVs and incorporating vehicle-to-infrastructure communication. Given that microsimulation does not directly model crashes, the study applied safety continuum theory to assess conflicts—potential crashes arising from risky vehicle interactions. The analysis focused on rear-end conflicts, examining both frequency and severity. Results showed that during the initial transitional period, CAVs could increase conflict occurrences—up to six times in low vehicular demand and twice in high demand—primarily involving conventional vehicles as followers. However, scenarios with full CAV automation demonstrated a 54% reduction in conflicts compared to the base scenario, indicating CAVs potential to improve road safety. Additionally, the study employed a multinomial logit model to assess the impact of CAVs on conflict severity, finding that the probability of high-severity conflicts decreased with greater CAV penetration. This suggests that while conflict frequency may rise during initial deployment stages, the severity of these conflicts does not escalate correspondingly, emphasizing the potential benefits of CAVs in reducing severe accidents.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84492
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-8655-8907
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/7428429070175615
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DET - Dissertações defendidas na UFC

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