A two-step approach for estimating pedestrian demand in a congested network

Abstract

[ANGLÈS] In the framework of PedFlux, a long-term research project jointly carried out by the Swiss Federal Railways (SBB) and EPFL, pedestrian ow patterns arising in complex train stations are investigated. For this purpose, a large number of visual, depth and infrared sensors have been installed in Lausanne railway station, covering two pedestrian underpasses and a train platform. Their information is processed by a human motion detection algorithm, which allows to locate and track pedestrians along their way through the train station. A central goal of PedFlux is the development of a methodology for dynamically estimating pedestrian demand in train stations. Along these lines, a pedestrian cell transmission model (PedCTM) and a preliminary demand estimator taking advantage of the above-mentioned mea- surement data have been successfully developed. In this Bachelor's thesis, a two-step approach for demand estimation is developed and implemented by building on these achievements. This approach is believed to be a reasonable approximation to the fixed-point arising from demand supply interaction in a mildly congested network. Moreover, a fixed-point solver is developed and the results are compared. To investigate the feasibility of the proposed methodology, a case study analysis of a part of Lausanne railway station and of a bottleneck experiment is performed.

[CASTELLÀ] En el marco de PedFlux, un proyecto de investigación de larga duración llevado a cabo por Swiss Federal Railways (SBB) y la EPFL, se investigan los patrones de flujo de peatones que surgen en estaciones de tren complejas. Para este propósito, un gran número de sensores visuales, de profundidad y de infrarrojos se han instalado en la estación de tren de Lausanne, cubriendo dos pasos subterráneos y una plataforma. Su información es procesada por un algoritmo de detección de movimiento humano, que permite localizar y rastrear los peatones a lo largo de su camino a través de la estación. Un objetivo central de PedFlux es desarrollar una metodología para estimar de forma dinámica la demanda de peatones en las estacione de tren. En esta dirección, un modelo de transmisión de peatones basado en células (PedCTM) y una versión preliminar de un estimador de demanda que utiliza la información antes mencionada han sido desarrollados. En esta tesis, se ha desarrollado e implementado una estrategia de dos niveles para estimar la demanda basada en los anteriores desarrollos. Esta estrategia es una aproximación razonable al punto fijo que surge de la interacción entre demanda y oferta en una red congestionada. Además, se ha solucionada el punto fijo que surge y los resultados son comparados. Para investigar la factibilidad de esta metodología, se ha implementado un análisis de una parte de la estación de tren de Lausanne y de un experimento que simula un cuello de botella.

[CATALÀ] En el marc de PedFlux, un projecte de recerca de llarga durada dut a terme per Swiss Federal Railways (SBB) i la EPFL, s'investiguen els patrons de flux de vianants que sorgeixen en estacions de tren complexes. Per a aquest propòsit, un gran nombre de sensors visuals, de profunditat i d'infrarojos s'han instal·lat a l'estació de tren de Lausanne, cobrint dos passos subterranis i una plataforma. La seva informació és processada per un algorisme de detecció de moviment humà, que permet localitzar i rastrejar els vianants al llarg del seu camí a través de l'estació de tren. Un objectiu central de PedFlux és el desenvolupament d'una metodologia per estimar de forma dinàmica la demanda de vianants en les estacions de tren. En aquest sentit, un model de transmissió de vianants basat en cèl·lules(PedCTM) i una versió preliminar d'un estimador de demanda que utilitza la informació abans esmentada han estat desenvolupats. En aquesta tesi, s'ha desenvolupat i implementat una estratègia de dos nivells per estimar la demanda basada en els anteriors desenvolupaments. Aquesta estratègia és una aproximació raonable al punt fix que sorgeix de la interacció entre demanda i oferta en una xarxa congestionada. A més, s'ha resolt el punt fix que sorgeix i els resultats són comparats. Per investigar la factibilitat d'aquesta metodologia, s'ha implementat un anàlisi d'una part de la estació de tren de Lausanne i d'un experiment simulant un coll d'ampolla.