Κατασκευή Ψηφιακού Διδύμου ως Σύστημα Παρακολούθησης Κυκλοφορίας

Abstract

Στην παρούσα εργασία αναπτύχθηκε ένα ψηφιακό δίδυμο που αφορά στην παρακολούθηση της κυκλοφορίας. Τα ψηφιακά δίδυμα είναι λογισμικά που μπορούν να αντιγράψουν και να μεταφέρουν ένα σύστημα από τον φυσικό κόσμο στον ψηφιακό. Τα ψηφιακά δίδυμα μεταφέρουν στον ψηφιακό κόσμο όλες τις πτυχές που περιέχει μια φυσική οντότητα, το μέγεθος, το σχήμα, την αντοχή του υλικού, τις λειτουργίες και τις αλληλεπιδράσεις που υπάρχουν μεταξύ των οντοτήτων στα πλαίσια του συστήματος. Το συγκεκριμένο ψηφιακό δίδυμο αφορά στην παρακολούθηση της κυκλοφορίας, περιέχει δηλαδή τις πληροφορίες που αφορούν στην κίνηση στους δρόμους, στον όγκο της κίνησης στους δρόμους, στην μορφολογία του οδικού δικτύου, στροφές, ευθείες, διασταυρώσεις. Αφορούν επίσης στον κώδικα οδικής κυκλοφορίας, φανάρια, προτεραιότητες, όρια ταχύτητας, κατεύθυνση των δρόμων, στις οδικές συμπεριφορές, το πότε δηλαδή ο οδηγός επιταχύνει ή μειώνει ταχύτητα, τις συχνές διαδρομές που επιλέγει ένας οδηγός. Αναφέρεται επίσης στις φυσικές λειτουργίες των οντοτήτων που απαρτίζουν το σύστημα, στην ταχύτητα, στο μέγεθος και στον όγκο των οχημάτων, στο μέγεθος των δρόμων. Η δημιουργία καινούριων οδικών δικτύων ή η βελτιστοποίηση των όσων υπάρχουν είναι μια σύνθετη διαδικασία που απαιτεί πολύ χρόνο για να γίνει και έχει μεγάλο κόστος. Ένας ερευνητής πριν ξεκινήσει ένα έργο όπως την δημιουργία ενός νέου τμήματος οδικού δικτύου πρέπει να είναι σίγουρος ότι το δίκτυο θα μπορέσει να ανταποκριθεί στις ανάγκες που υπάρχουν και δεν θα δημιουργηθούν προβλήματα κατά την κίνηση πάνω σε αυτό. Χρησιμοποιώντας το ψηφιακό δίδυμο που αναπτύχθηκε στα πλαίσια της εργασίας ο ερευνητής μπορεί να μελετήσει το κομμάτι του οδικού δικτύου που αναπαριστάται στο ψηφιακό δίδυμο, να προσομοιώσει την κίνηση στους δρόμους και να βγάλει χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με το αν δημιουργούνται προβληματικά σημεία όπως π.χ. σημεία με μποτιλιάρισμα, μπορεί να διαπιστώσει πού βρίσκονται τα σημεία αυτά και να δοκιμάσει διαφορετικούς τρόπους για να επιλύσει το πρόβλημα.

In this paper, a digital twin was created that involves traffic monitoring. Digital twins are software that can copy and transfer a system from the physical world to the digital world. Digital twins transfer to the digital world all the aspects that a physical entity contains, size, shape, hardware strength, functions and interactions that exist between entities within the system. This particular digital twin is concerned with traffic monitoring, i.e. it contains the information related to traffic on the roads. The volume of traffic on the roads. The morphology of the road network, turns, straights, intersections. The traffic laws, traffic lights, priorities, speed limits, direction of roads. The road behaviours when a driver speeds up or slows down, the frequent routes a driver chooses. The physical functions of the entities that make up the system, speed, size and volume of vehicles, size of roads. The creation of new road networks or the optimisation of existing ones is a complex process that takes a long time and is very costly. Before starting a project such as the creation of a new section of road network, a researcher must be sure that the network will be able to meet the needs that exist and that there will be no problems when driving on it. Using the digital twin that was brewed as part of this thesis the researcher can study the part of the road network that created in the digital twin, simulate the traffic on the roads and draw useful conclusions about whether the road network can meet the volume of traffic, in case problematic points are created, points with traffic jams, he can find out where these points are located and try different ways to solve the problem.