Algorithm for queue estimation with loop detector of time occupancy in off-ramps on signalized motorways

Long traffic queues on off-ramps significantly compromise the safety and throughput of motorways. Obtaining accurate queue information is crucial for countermeasure strategies. However, it is challenging to estimate traffic queues with locally installed inductive loop detectors. This paper deals with the problem of queue estimation with the interpretation of queuing dynamics and the corresponding time-occupancy distribution over motorway off-ramps. A novel algorithm for real-time queue estimation with two detectors is presented and discussed. Results derived from microscopic traffic simulation validated the effectiveness of the algorithm and revealed some of its useful features: (a) long and intermediate traffic queues could be accurately measured, (b) relatively simple detector input (i.e., time occupancy) was required, and (c) the estimation philosophy was independent with signal timing changes and provided the potential to cooperate with advanced strategies for signal control. Some issues concerning field implementation are also discussed.

Traffic queue estimation for metered motorway on-ramps through use of loop detector time occupancies

The primary objective of this study is to develop a robust queue estimation algorithm for motorway on-ramps. Real-time queue information is a vital input for dynamic queue management on metered on-ramps. Accurate and reliable queue information enables the management of on-ramp queue in an adaptive manner to the actual traffic queue size and thus minimises the adverse impacts of queue flush while increasing the benefit of ramp metering. The proposed algorithm is developed based on the Kalman filter framework. The fundamental conservation model is used to estimate the system state (queue size) with the flow-in and flow-out measurements. This projection results are updated with the measurement equation using the time occupancies from mid-link and link-entrance loop detectors. This study also proposes a novel single point correction method. This method resets the estimated system state to eliminate the counting errors that accumulate over time. In the performance evaluation, the proposed algorithm demonstrated accurate and reliable performances and consistently outperformed the benchmarked Single Occupancy Kalman filter (SOKF) method. The improvements over SOKF are 62% and 63% in average in terms of the estimation accuracy (MAE) and reliability (RMSE), respectively. The benefit of the innovative concepts of the algorithm is well justified by the improved estimation performance in congested ramp traffic conditions where long queues may significantly compromise the benchmark algorithm’s performance.

A Kalman filter based queue estimation algorithm using time occupancies for motorway on-ramps

The primary objective of this study is to develop a robust queue estimation algorithm for motorway on-ramps. Real-time queue information is the most vital input for a dynamic queue management that can treat long queues on metered on-ramps more sophistically. The proposed algorithm is developed based on the Kalman filter framework. The fundamental conservation model is used to estimate the system state (queue size) with the flow-in and flow-out measurements. This projection results are updated with the measurement equation using the time occupancies from mid-link and link-entrance loop detectors. This study also proposes a novel single point correction method. This method resets the estimated system state to eliminate the counting errors that accumulate over time. In the performance evaluation, the proposed algorithm demonstrated accurate and reliable performances and consistently outperformed the benchmarked Single Occupancy Kalman filter (SOKF) method. The improvements over SOKF are 62% and 63% in average in terms of the estimation accuracy (MAE) and reliability (RMSE), respectively. The benefit of the innovative concepts of the algorithm is well justified by the improved estimation performance in the congested ramp traffic conditions where long queues may significantly compromise the benchmark algorithm’s performance.

Assemblage oligomérique des récepteurs couplés aux protéines G avec les RAMPs

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) constituent la plus grande classe de récepteurs membranaires impliqués dans la transmission des signaux extracellulaires. Traditionnellement, la transmission de la signalisation par les RCPGs implique l’activation d’une protéine G hétéro-trimérique qui pourra à son tour moduler l’activité de divers effecteurs intracellulaires. Ce schéma classique de signalisation s’est complexifié au fils des années et l’on sait maintenant qu’en plus d’interagir avec les protéines G, les RCPGs s’associent avec une panoplie d’autres protéines afin de transmettre adéquatement les signaux extracellulaires. En particulier, la découverte d’une famille de protéines transmembranaires modulant la fonction des RCPGs, baptisées protéines modifiant l’activité des récepteurs (« receptor activity-modifying proteins » ; RAMPs), a changé la façon de concevoir la signalisation par certains RCPGs. Dans le cas du récepteur similaire au récepteur de la calcitonine (« calcitonin-like receptor » ; CLR), l’association avec les RAMPs permet l’acheminement à la surface cellulaire du récepteur tout en modulant ses propriétés pharmacologiques. Lorsqu’il est associé avec RAMP1, le CLR fonctionne comme un récepteur du peptide relié au gène de la calcitonine (« calcitonin gene-related peptide » ; CGRP), alors qu’il devient un récepteur de l’adrénomedulline lorsqu’il interagit avec RAMP2 ou RAMP3. D’autre part, en plus d’interagir avec des protéines accessoires transmembranaires telles les RAMPs, les RCPGs peuvent aussi s’associer entre eux pour former des oligomères de récepteurs. Dans cette thèse, nous nous sommes penchés sur les interactions entre les RCPGs et les RAMPs, et plus particulièrement sur l’interrelation entre ce type d’association RCPG/RAMP et l’assemblage en oligomères de récepteurs, en utilisant le récepteur du CGRP comme modèle d’étude. Une première étude nous a tout d’abord permis de confirmer l’interaction entre le récepteur CLR et RAMP1, dans un contexte de cellules vivantes. Nous avons démontré que ce complexe CLR/RAMP1 active la protéine G et recrute la protéine de signalisation -arrestine suite à une stimulation par le CGRP. Ensuite, nous avons déterminé que même s’il doit obligatoirement former un hétéro-oligomère avec les RAMPs pour être actif, le CLR conserve malgré tout sa capacité à interagir avec d’autres RCPGs. En plus d’observer la présence d’homo-oligomère de CLR, nous avons constaté que tout comme les RCPGs, les RAMPs peuvent eux-aussi s’associer entre eux pour former des complexes oligomériques pouvant comprendre différents sous-types (RAMP1/RAMP2 et RAMP1/RAMP3). Cette observation de la présence d’homo-oligomères de CLR et de RAMP1, nous a amené à nous questionner sur la stœchiométrie d’interaction du complexe CLR/RAMP1. Dans une deuxième étude ayant pour but d’établir la composition moléculaire du récepteur CGRP1 in vivo, nous avons développé une nouvelle approche permettant l’étude de l’interaction entre trois protéines dans un contexte de cellules vivantes. Cette technique baptisée BRET/BiFC, est basée sur le transfert d’énergie de résonance de bioluminescence entre un donneur luminescent, la Renilla luciférase, et un accepteur fluorescent, la protéine fluorescente jaune (YFP), reconstituée suite au ré-assemblage de ces deux fragments. En utilisant cette approche, nous avons pu déterminer que le récepteur CGRP1 est constitué d’un homo-oligomère de CLR interagissant avec un monomère de RAMP1. En démontrant un assemblage oligomérique asymétrique pour le récepteur CGRP1 à partir d’une nouvelle approche biophysique, nous croyons que les travaux présentés dans cette thèse ont contribué à élargir nos connaissances sur le fonctionnement de la grande famille des RCPGs, et seront utile à la poursuite des recherches sur les complexes protéiques impliqués dans la signalisation.

Wedges and ramps.

Las máquinas ofrecen la ventaja mecánica de que permiten utilizar menos fuerza para hacer la misma cantidad de trabajo. El objetivo de este recurso es llamar la atención de los alumnos de primaria de la importancia que tienen los objetos que nos rodean en los principios de la física básica y animarlos a explorar su entorno en busca de estos principios. Introduce a los estudiantes, de una forma sencilla y clara, en la ciencia y la tecnología de las cuñas y rampas como máquinas simples. Explica lo que estas máquinas simples hacen y por qué son tan útiles en nuestra vida diaria. Entre los ejemplos más conocidos de cuñas están las uñas, agujas de coser, tijeras, palillos de dientes, el hacha, y los diferentes tipos de cinceles. Incluso la cremallera es una cuña.

Statistical models of accidents on interchange ramps and speed-change lanes.

Federal Highway Administration, Office of Safety and Traffic Operations, Washington, D.C.

An evaluation of the 1979 Texas law (V.C.S., Sec. 73.A.) which requires frontage road traffic to yield at freeway ramps. Interim report.

Texas State Department of Highways and Public Transportation, Transportation Planning Division, Austin

Improving the traffic operations and safety of ramps and speed change lanes - a review of state design practices. Interim report.

Federal Highway Administration, Environmental Division, Washington, D.C.

Development of warrants for the use and location of truck escape ramps. Volume II - appendices.

West Virginia Department of Highways, Charleston

An evaluation of detectable warning surfaces for sidewalk curb ramps. Final report.

Virginia Department of Transportation, Richmond

Development of warrants for the use and location of truck escape ramps. Volume I - final report.

West Virginia Department of Highways, Charleston

Emergency escape ramps for runaway heavy vehicles (EERRHV). Final report.

Federal Highway Administration, Washington, D.C.

GPCR modulation by RAMPs

Our conceptual understanding of the molecular architecture of G-protein coupled receptors (GPCRs) has transformed over the last decade. Once considered as largely independent functional units (aside from their interaction with the G-protein itself), it is now clear that a single GPCR is but part of a multifaceted signaling complex, each component providing an additional layer of sophistication. Receptor activity-modifying proteins (RAMPs) provide a notable example of proteins that interact with GPCRs to modify their function. They act as pharmacological switches, modifying GPCR pharmacology for a particular subset of receptors. However, there is accumulating evidence that these ubiquitous proteins have a broader role, regulating signaling and receptor trafficking. This article aims to provide the reader with a comprehensive appraisal of RAMP literature and perhaps some insight into the impact that their discovery has had on those who study GPCRs. © 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Heterodimers and family-B GPCRs:RAMPs, CGRP and adrenomedullin

RAMPs (receptor activity-modifying proteins) are single-pass transmembrane proteins that associate with certain family-B GPCRs (G-protein-coupled receptors). Specifically for the CT (calcitonin) receptor-like receptor and the CT receptor, this results in profound changes in ligand binding and receptor pharmacology, allowing the generation of six distinct receptors with preferences for CGRP (CT gene-related peptide) adrenomedullin, amylin and CT. There are three RAMPs: RAMP1-RAMP3. The N-terminus appears to be the main determinant of receptor pharmacology whereas the transmembrane domain contributes to association of the RAMP with the GPCR. The N-terminus of all members of the RAMP family probably contains two disulphide bonds; a potential third disulphide is found in RAMP1 and RAMP3. The N-terminus appears to be in close proximity to the ligand and plays a key role in its binding, either directly or indirectly. BIBN4096BS, a CGRP antagonist, targets RAMP1 and this gives the compound very high selectivity for the human CGRP(1) receptor.