3-4-4- الگوریتم ژنتیک ترکیبی با شبیه‏سازی تبرید47
3-4-5- الگوریتم زنبور عسل54
3-4-6- بهینه سازی موضعی تنظیمات سیگنال54
فصل 4- نتایج محاسباتی57
4-1- مقدمه58
4-2- مساله در اندازه کوچک60
4-2-1- نتایج برای مساله کوچک61
4-3- مساله در اندازه متوسط TX62
4-3-1- نتایج برای مساله متوسط63
4-4- مساله در سایز متوسط CG65
4-4-1- نتایج برای اندازه متوسط CG68
4-5- مساله در اندازه بزرگ71
4-5-1- نتایج برای شبکه SF75
4-6- بررسی قابلیت الگوریتم ها78
فصل 5- نتیجه‏گیری و تحقیقات آتی81
5-1- جمع‏بندی و نتیجه‏گیری82
5-2- پیشنهادها برای کارهای آتی82
فهرست مراجع84
پیوست ها88
الف- مساله تخصیص سفر89
الف-1- توابع جریان ترافیک- زمان سفر90
الف-2- تخصیص سفر تعادلی91
ب- روش جستجوی بخشبندی طلایی97
ج- الگوریتم دایسترا98
چکیده انگلیسی100
فهرست شکل‌ها
شکل ‏11- اجزای سیستم‏های حمل‏ونقل6
شکل ‏12- تصمیمات مورد مطالعه9
شکل ‏31- مدل سازی ریاضی یک معبر ]45[38
شکل ‏32- یک نمودار گردشی برای الگوریتم ژنتیک43
شکل ‏35- یک شبکه نمونه49
شکل ‏36- نمایش کروموزوم شبکه نمونه49
شکل ‏37- شماره‏دهی یال‏های شبکه نمونه برای گره محور 150
شکل ‏38- چگونگی اجرای عملگر تقاطع50
شکل ‏41- شبکه کوچک ZY60
شکل ‏42- جهتدهی بهینه شبکه ZY61
شکل ‏43- شبکه متوسط TX62
شکل ‏45- جهتدهی بهینه شبکه متوسط TX63
شکل ‏47- شبکه متوسط CG65

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل ‏48- جهتدهی بهینه شبکه متوسط CG68
شکل ‏410- شبکه بزرگ SF71
شکل ‏412- جهتدهی بهینه شبکه متوسط SF75
شکل ‏01- نمونه‏ای از یک نمودار تابع زمان سفر (]8[)90
فهرست جداول
جدول ‏21- خلاصه مطالعات انجام شده در زمینه MNDP…………………………………….. 26
جدول ‏21-مقایسه مطالعات ترکیبی در RNDP36
جدول ‏41- مسایل آزمایشی و مشخصات آنها58
جدول ‏42- مقادیر پارامترهای الگوریتم‏های HGA و BA59
جدول ‏43- ورودی های مساله ZY60
جدول ‏44- ورودی های مساله TX62
جدول ‏46- مقادیر خروجی شبکه TX64
جدول ‏48 – ورودی های مساله CG66
جدول ‏49- مقادیر خروجی شبکه CG69
جدول ‏411- ورودی های مساله SF72
جدول ‏413- مقادیر خروجی شبکه SF.76
جدول ‏415- خلاصه نتایج محاسباتی78
جدول ‏418- میزان بهبودظرفیت ذخیره مسایل آزمون79
جدول ‏01- تعدادی از توابع زمان سفر ]9[91
:مقدمه و کلیات تحقیق
در این فصل به جایگاه مساله مورد مطالعه در ادبیات، محدوده شمول مساله، تعاریف و تقسیمبندیها موجود در رابطه با مساله مورد مطالعه در این پایان نامه می پردازیم و چگونگی مدلسازی مساله را خلاصه تشریح می کنیم.
مقدمه
گسترش شهرنشینی در دهههای اخیر موجب شده است که شهرها و حومههای آنها به عنوان مهمترین مراکز سکونت و فعالیت انسان معاصر مطرح شوند. افزایش مستمر جمعیت شهرنشین در بسیاری از کشورها به موضوع چالش برانگیزی برای مسئولان دولتی تبدیل شده است. چرا که محدودیتهای موجود در سیستمهای حملونقل شهری از جمله محدودیت زمین، ظرفیت معابر و مسایلی از این دست مانع از توسعه آنها همگام با رشد جمعیت و در نتیجه رشد تقاضاهای سفر میشوند. تصمیمات برای سرمایهگذاری و بهبود سیستمهای حملونقل شهری باید با در نظر گرفتن مسایلی چون منابع مالی موجود، تاثیرات تصمیمات در بهبود ازدحام خودروها در معابر و مسایلی از این دست صورت گیرند.
در همین راستا، دستهای از مطالعات بهینهسازی به طراحی و بهبود شبکههای حملونقل شهری میپردازد. شبکههای حملونقل شهری شامل زیرمجموعههایی چون شبکه معابر شهری و شبکههای حملونقل عمومی هستند که تصمیمات طراحی در آنها را میتوان در قالب سلسله مراتبی از تصمیمهای بلندمدت، میانمدت و کوتاهمدت تقسیمبندی کرد. تصمیمات بلندمدت بیشتر به توسعه زیرساختها و توپولوژی شبکهها اختصاص دارند. ساخت معابر جدید، توسعه ظرفیت معابر موجود، طراحی مسیرهای عبور و مرور شبکه حملونقل عمومی مثالهایی از این تصمیمات هستند. تصمیمات میانمدت به نحوه بهرهگیری از منابع فعلی میپردازد، مانند جهتدهی به معابر و تخصیص خطها در دو جهت معابر دوطرفه. نهایتاً تصمیمات کوتاهمدتی چون تنظیم چراغهای راهنمایی، تنظیم عملیات روزمره را شامل میشوند.مسایل طراحی شبکه حملونقل شهری، با رویکرد نظریه بازیها مدلسازی میشوند. به جهت نوع مساله، دو گروه بازیگر وجود دارند. گروه اول مسئولان دولتی و تصمیمگیران هستند که نقش رهبر را ایفا میکنند و گروه دوم کاربران شبکه هستند که به تناسب تصمیمات اخذ شده برای شبکه توسط مسئولان، به انتخاب مسیر در شبکه میپردازند که نتیجه آن تغییر در الگوهای جریانهای ترافیکی در سطح معابر شهر است. این رویکرد مدل سازی منجر به توسعه مدلهای ریاضی دوسطحی برای این مسایل میشود که نا محدب هستند و حل آنها به طور ذاتی NP-سخت است.
جهتدهی به معابر یا تصمیمگیری برای یک طرفه یا دوطرفه کردن آنها، از جمله تصمیماتی است که میتوان ادعا کرد که به جهت نوع اثرات آن در شبکه حملونقل شهری، باید با دقت و حساسیت بیشتری مورد توجه قرار گیرد. چنانچه در مطالعات اشاره شد، یک طرفه کردن معابر در عین حال که منجر به افزایش ظرفیت 10 تا 20 درصدی ظرفیت جریان ترافیکی در آنها شود، میتواند موجب افزایش مسافتهای طی شده توسط بخشی از کاربران، افزایش ازدحام در بخش دیگری از شبکه و مواردی از این قبیل شود. با عنایت به توضیحات بالا، اهمیت استفاده از مدلهای تصمیمگیری که تاثیرات تغییر جهات در معابر را بر روی الگوهای جریان ترافیکی و در نتیجه عملکرد شبکه در سطح کلان در نظر بگیرند، آشکار میشود.
تصمیم یک طرفه کردن معابر میتواند به طور همزمان با سایر تصمیمات طراحی شبکه معابر شهری همچون افزایش ظرفیت معابر موجود، ساخت معابر جدید ، تخصیص نامتقارن خطها در چگونگی جهت معابر دوطرفه و تنظیم چراغ راهنما در تقاطعها منظور شود. در این صورت، علاوه بر ایجاد همافزایی در بهبودهای ایجاد شده در ظرفیت ترافیکی شبکه، این احتمال وجود دارد که هزینههای مورد نیاز برای سرمایهگذری را، نسبت به وضعیتی که هر یک از تصمیمات جداگانه مطرح شود، کاهش دهد.
تقاطعهای کنترلی(دارای چراغ راهنما) یکی از اجزای اصلی شبکههای حمل ونقل جادهای هستند که جریان وسایل نقلیه در سطح شهر را تنظیم و تعدیل می کنند. جریانهای ترافیکی در تقاطعهای کنترلی باعث ایجاد تاخیر در وسایل نقلیه می شوند. اگرچه چراغ راهنما از حرکت دایمی وسایل نقلیه در تقاطعها جلوگیری میکند، ولی به طور کلی در صورت محاسبه صحیح زمان بندی آن متوسط تاخیر وسایل نقلیه از زمانی که تقاطع بدون چراغ راهنماست، کمتر است. افزایش تاخیر در تقاطعها باعث افزایش زمان سفر کاربران، افزایش آلودگیهای محیطی وصوتی و کاهش قابلیت اطمینان شبکه می شود. بنابراین، باید به تقاطعها و بهینهسازی آنها از در مسایل توجه داشت.
در همین راستا، مساله مطرح شده در این پایان نامه موضوع کلی مورد بحث در سطوح بالا را در بر میگیرند. مساله مورد بررسی، اختصاص به ترکیب تصمیم جهتدهی معابر با سایر تصمیمات مربوط به شبکه معابر شهری دارد که شرح آن در سطور بالا آمد. با توجه به ویژگیهای NP-سخت بودن و نامحدب بودن مدلهای دوسطحی، برای حل مسایل در این پایان نامه از روشهای بالا ابتکاری استفاده می شود.
با توجه با توضیحات بالا، در فصل اول به تعارف اولیه و تعیین محدوده مساله مورد بررسی میپردازیم. فصل دوم شامل مروری بر ادبیات و پیشینه تحقیق است. در فصل سوم با تعریف متغیرها، پارامترها و مفروضات مساله، مدل ریاضی برای مساله و روش حل مدل ارایه می شوند. دستهای مسایل نمونه برگرفته از مقالات مرتبط با اندازههای مختلف با روش حل پیشنهادی حل می شوند و نتایج محاسباتی در فصل چهارم ارایه می شوند. در نهایت، به جمعبندی مطالب و ارایه پیشنهادها برای تحقیقات آتی در فصل پنجم می پردازیم.
سیستم حمل ونقل
یک سیستم حملونقل1 را میتوان به صورت مجموعهای از تسهیلات ثابت2، نهادهای جریان3 و یک سیستم کنترلی4 تعریف نمود که به مسافران و کالا امکان میدهد بر محدودیتهای جفرافیایی غلبه و به موقع در فعالیتهای مورد نظر شرکت کنند]1[. در واقع، یک سیستم حملونقل شامل مجموعهای از اجزاء است که امکان جابه جایی انسان و کالا را از مکانی به مکان دیگر فراهم میکند. تسهیلات ثابت، اجزای فیزیکی سیستم حملونقل هستند که در یک مکان ثابت واقع می شوند و شامل یالهای شبکه5 (مانند جادهها، ریلها و لولهها) و گرههای6 (مانند تقاطعها، پایانهها، بنادر و فرودگاهها) سیستم هستند. طراحی این تسهیلات شامل مسایلی چون مهندسی خاک و پی، طراحی سازه، طراحی شبکههای آبیاری و طراحی هندسی میشود. نهادههای جریان، واحدهایی هستند که از تسهیلات ثابت عبور میکنند. این نهادهها میتوانند وسایل نقلیه، واحدهای کانتینر، واگنهای قطار و غیره باشند، مثلاً در مورد سیستم بزرگراهها، تسهیلات ثابت برای انواع وسایل نقلیه اعم از دوچرخه و یدککشهای بزرگ قابل استفاده هستند. سیستم کنترلی شامل کنترل جریان7 و کنترل وسیله نقلیه8 میشود. کنترل وسایل نقلیه به روشهایی اطلاق میشود که وسایل نقلیه را در سیستم حملونقل هدایت میکنند که این هدایت میتواند دستی یا خودکار باشد. به طور مثال، در مورد هدایت خودروها در بزرگراهها، عامل انسانی و رفتار انسان به عنوان سیستم کنترلی وسیله نقلیه عمل میکند. سیستمهای کنترل جریان شامل ابزارهایی هستند که جریان روان حرکت وسایل نقلیه را ضمن کاهش ازدحام در سیستم حملونقل، فراهم میکنند. این سیستمها میتوانند شامل انواع علامتگذاریها در طول مسیرهای حملونقل، چراغهای راهنمایی و مقررات وضع شده برای حرکت در مسیرها باشند.شکل 1-1 تقسیمبندی اجزای سیستمهای حملونقل را نمایش میدهد.
تقسیم بندی سیستم های حمل ونقل
طبق آنچه در ادبیات برنامهریزی حملونقل مطرح میشود، سیستمهای حملونقل را میتوان از جهات گوناگون طبقهبندی کرد. تقسیمبندی سیستمهای حملونقل از نظر روش حمل مورد استفاده، یکی از مهمترین تقسیمبندیهای موجود در ادبیات است. محدوده مورد بررسی در این پایان نامه، روش “حمل جادهای” (منظور جادهها، بزرگراهها و خیابانها) است. نوع دیگر تقسیمبندی را میتوان بر اساس محدوده جغرافیایی وقوع فعالیتهای حملونقل انجام داد. سیستمهای حملونقل مورد بررسی در این پایان نامه “محدوده درون شهری” را در برمیگیرند. بخش اعظم حملونقل شهری9 به جابه جایی مسافر اختصاص دارد و مهمترین روش حمل مورد استفاده در شهرها، حملونقل زمینی است. حملونقل زمینی در شهرها در قالب حملونقل شخصی (خودروها و موتورسیکلتهای شخصی و پیادهروی) و خدمات حملونقل عمومی از طریق اتوبوسهای شهری در بزرگراهها و مترو و سایر انواع قطارها در راهآهن درون شهری انجام میشود.
شبکههای حملونقل شهری در واقع متشکل از شبکه معابر شهری و شبکه حملونقل عمومی هستند که مانند شبکه اتوبوس و تراموا در شبکه معابر و مانند شبکه مترو یا مجزای از معابر تعریف میشوند.
طراحی شبکه‏های حمل‏ونقل شهری و تقسیم‏بندی‏های مربوط
در رابطه با عبارت مساله طراحی شبکههای حملونقل شهری و تعاریف آن برداشت واحد و یکسانی وجود ندارد و معمولاً عناوینی چون Urban Road Network Design Problem، Transportation Network Design Problem و یا به طور عمومی Network Design Problem و مشابه اینها برای اطلاق مساله به کار میروند. اما در اغلب مراجع عبارت آخر یا مخفف آن NDP به کار میرود. تعاریف ارایه شده برای مساله را میتوان به سه گروه تقسیم کرد.
تعریف “الف”]3[: طراحی شبکه حملونقل در برگیرنده سلسله مراتب کاملی از فرایندهای تصمیمگیری مطرح در مسایل حملونقل است و در سه سطح استراتژیک، میانمدت و کوتاهمدت قابل طرح است. این تعریف طیف وسیعی از مسایل مطرح در برنامهریزی حملونقل را تحت این عنوان دربر می گیرد. از جمله انتخاب یالها، جهتدهی به خیابانها، مکانیابی، زمانبندی چراغهای راهنمایی و مواردی از این قبیل. این تعریف در یکی از مطرحترین و پرارجاعترین مراجع مرتبط با طراحی شبکههای حملونقل آمده است.
تعریف “ب” ]4[: طراحی شبکه عبارتست از انتخاب بهینه تسهیلات برای افزودن به یک شبکه حملونقل یا تعیین میزان بهینه بهبود ظرفیت در تسهیلات موجود شبکه حملونقل. تسهیلات میتوانند گرهها یا یالهای شبکه باشند. با این تعریف، مساله انتخاب یالهای شبکه و مکانیابی تسهیلات در شبکه، جزو مسایل مرتبط با طراحی شبکه قرار میگیرند.
تعریف “ج”(]5[و]6[و بسیاری از مراجع مرتبط): طراحی شبکه عبارتست از تصمیمگیری در مورد انتخاب یالهای جدید برای افزودن به شبکه و یا توسعه ظرفیت یالهای موجود. این تعریف تقریباً در همه مطالعاتی که تنها حل مساله بالا را مد نظر قرار دادهاند ارایه شده و به عبارتی در ادبیات این دست مسایل کاملاً معمول است.
به منظور ایجاد قابلیت بیان و تقسیمبندی محورهای مورد مطالعه در پیشنهاد پایان نامه زیر یک چتر واحد، در این پایان نامه تعریف “الف” مد نظر قرار گرفته و ادبیات موضوع در قالب این تقسیمبندی معرفی و بررسی شده است. قابل ذکر است که تعریف “الف” خود به نوعی دربرگیرنده تعریف “ب” نیز هست. بر اساس تعریف انتخاب شده، میتوان انواع تصمیمات قابل اخذ در زمینه طراحی شبکههای حملونقل شهری را بر اساس سلسله مراتب تصمیمگیریها به صورت زیر تقسیمبندی کرد.
تصمیمات استراتژیک: تصمیمگیری برای مسایل زیرساختی مرتبط با شبکههای حملونقل شهری که برای درازمدت طراحی میشوند، مانند توسعه معابر موجود از طریق افزایش عرض آنها یا ایجاد معابر جدید.
تصمیمات میان مدت: تصمیمگیری برای به کارگیری موثر منابع و زیرساختهای سیستم حملونقل هستند، مانند تعیین یک طرفه یا دوطرفه بودن خیابانها در سیستمهای حملونقل شهری، یا تعیین نحوه تخصیص خطها در معابر برای جهتهای رفت و برگشت.
تصمیمات عملیاتی: تصمیات مربوط به دورههای زمانی کوتاه مدت که بیشتر در رابطه با کنترل جریانهای ترافیکی در معابر هستند، مانند تنظیم چراغهای راهنمایی، تعیین میزان عوارض تعیین شده برای استفاده از بعضی بزرگراهها، تعیین فرکانسهای سرویسدهی وسایل حملونقل عمومی.
طراحی شبکههای معابر جادهای
به آن دسته از مسایل طراحی شبکه حملونقل شهری که دربرگیرنده تصمیمات مرتبط با معابر شبکه هستند، میتوان عبارت Road Network Design Problem (RNDP) یا “طراحی شبکههای معابرجادهای” را اطلاق کرد. مسایل RNDP را میتوان بر اساس ماهیت متغیرهای مورد استفاده در سه گروه طبقهبندی کرد.
مساله “طراحی شبکه حملونقل گسسته10” (DNDP): این نوع مسایل با متغیرهای گسسته سروکار دارند. مانند ایجاد معابر جدید، توسعه ظرفیت معابر جدید با افزودن خط به آنها یا تعریض و بهبود طراحی آنها، تعیین یک طرفه یا دو طرفه بودن معابر.
مساله”طراحی شبکه حملونقل پیوسته11″ (CNDP): این نوع مسایل با متغیرهای پیوسته سروکار دارند، مانند توسعه ظرفیت معابر از نوع متغیر پیوسته، تنظیم چراغهای راهنمایی و یا تعیین عوارض عبور از برخی معابر خاص.
مساله”طراحی شبکه حملونقل ترکیبی12″ (MNDP): این نوع مسایل با ترکیبی از متغیرهای پیوسته و گسسته یاد شده در موارد قبلی سروکار دارند.
مطالعات این پایان نامه MNDPرا در بر میگیرد. بر اساس شکل 1-2، محدوده مسایل مورد مطالعه در این پایان نامه، شامل انواع تصمیمات بلندمدت و میان مدت خواهد بود.
جهتدهی به معابر
جهت دادن به حرکت در معابر سیستمهای حمل ونقل، یکی از تصمیمات میان مدت مطرح شده در زمینه مسایل طراحی شبکه است که در دهههای پس از جنگ جهانی دوم به منظور افزایش کارایی شبکه و کاهش ازدحام ترافیک مطرح شد. جهتدهی به یال های شبکه با این دیدگاه عبارتست از تعیین جهت حرکت در یالهای شبکه حمل ونقل به طوری که امکان سفر بین هر دو نقطه از شبکه با توجه به محدودیتهای ایجاد شده برای حرکت در برخی مسیرها از بین نرود. به عبارت دیگر، شبکه حمل ونقل پس از تعیین جهت یالها همبند باقی بماند.
تنظیم چراغ راهنمایی
سیستمهای کنترلی یکی از ارکان سه گانه یک سیستم حمل ونقل هستند که خود به دو زیر مجموعه سیستمهای کنترل جریان و سیستمهای کنترل وسیله نقلیه تقسیم میشوند. سیستمهای کنترل جریان در شبکه، باید برآورد کننده شاخص متضاد حرکت وایمنی در کنار هم باشند. استفاده از چراغ راهنمایی در تقاطعها یکی از مهمترین ابزارهای کنترل جریان در شبکه است. چراغ راهنما باعث تاخیر کاربران (توقف زمانی که چراغ قرمز است) در تقاطعها میشود. افزایش تاخیر سبب آلودگی هوا، آلودگی صوتی و افزایش مصرف سوخت میشود. تنظیم بهینه زمان بندی چراغ راهنما باعث کاهش اثرات منفی تاخیر در تقاطعها میشود.
در واقع، اهداف اصلی استفاده از چراغ راهنما عبارتست از:
بیشینهسازی ظرفیت ذخیزه کل شبکه.
بیشینهسازی ظرفیت معابر پرازدحام در تقاطعها.
کمینهسازی اثرات منفی ترافیک بر محیط زیست و مصرف سوخت.
کمینهسازی زمان سفر.
افزایش امنیت .
مجموع زمانی توالی زمانی چراغ سبز را یک دور چراغ13 می نامند. نسبت زمان سبز چراغ راهنما را به کل زمان دور نرخ سبز14 چراغ گویند، که در اغلب مسایل مطرح شده در ادبیات موضوع، به عنوان عامل تصمیم گیری، برای بهبود سیستم کنترل بیشینه میشود. در هر تقاطع، به نسبت تعداد جریان مخالف ورودی، زمان دور به بخش های کوچکتری تقسیم میشود که هر بخش را یک فاز15 گویند. در خلال یک فاز، دسته ای از جریانهای موافق در تقاطعهای کنترلی دارای چراغ سبز و دیگر جریانهای مخالف دارای چراغ قرمز خواهند بود.
ظرفیت ذخیره شبکه حمل ونقل
در زمینههای طرحریزی، طراحی و عملیاتی تسهیلات ثابت یک شبکه حمل ونقل از مفهوم ظرفیت بسیار استفاده شده است. ظرفیت یک شبکه حمل ونقل با تعداد زیادی جفت مبدا-مقصد مانند ظرفیت یک تقاطع متغیر است و بدون در نظر گرفتن الگوی تقاضا بین مبادی-مقاصد نمی توان در مورد آن بحث کرد. برای مثال مقدار ظرفیت یک شبکه با افزایش تقاضای جفتهای مختلفی از مبادی و مقاصد متفاوت خواهد بود. برای بسط مفهوم ظرفیت برای یک شبکه حمل ونقل با تقاضای متعدد، مفهوم ظرفیت ذخیره معرفی می گردد. به نحوی که ظرفیت ذخیره یک شبکه، به صورت یک تقاضای مازاد که به سیستم تزریق کرد، تعریف میشود بدون اینکه خصوصیات های فیزیکی شبکه تغییر کند یا ظرفیت همه یالها افزایش یابد. به علاوه، این تقاضای اضافی با توجه به تقاضای موجودبرای هر جفت مبدا-مقصد، بین آنها تقسیم می شود[7].
معمولاً ظرفیت ذخیره بزرگتر از صفر است. مقدار کم تر از برای یک ظرفیت ذخیره بدین معنی است که تقاضا در شبکه بیش از توان شبکه است و در شبکه حالت ازدحام ایجاد شده است. ظرفیت ذخیره بزرگ تر از یک بدین معنی است که شبکه در برخی از معابر هنوز ظرفیت خالی برای افزایش جریان را داراست.
بنابراین، میتوان ظرفیت ذخیره یک سیستم را نمایندهی از سطح خدمت شبکه دانست و از آن در جهت تعیین سیاستهای بهینه برای جلوگیری از ترافیک، کنترل رشد تقاضا، مدیریت و طرح ریزی شبکه حمل ونقل استفاده کرد.
در یک مساله حمل و نقل، چنان چه یک تقاضای برآوردی ثابت به صورت یک ماتریس OD برای کل شبکه حمل ونقل در نظر بگیریم، ظرفیت ذخیره سیستم، بیشترین افزایش قابل اعمال در تقاضای سفر در شبکه (به صورت ضریبی در کل ماتریس سفرها) با تغییر عامل های درگیر در شبکه خواهد بود، به طوریکه در این شرایط، جریان محاسبه شده معابر پس از افزایش تقاضا، از ظرفیت تعیین شده برای آنها تجاوز نکند.
مدل سازی مسایل طراحی شبکه‏های حمل‏ونقل جادهای
یکی از بزرگترین مسایلی که برنامهریزان حملونقل با آن مواجه هستند، پیشبینی اثرات سناریوهای مختلف طراحی شبکههای حملونقل شهری است. کاربران سیستمهای حملونقل را عموماً انسانها تشکیل میدهند و هر نوع برنامهریزی یا تدوین سناریو برای توسعه و اصلاح شبکه حملونقل نیازمند پیشبینی عکسالعملهای کابران در قالب تغییرات الگوی جریان ترافیک و مسیرهای مورد استفاده توسط آنها و چگونگی استفاده آنها از وسایل نقلیه است. حضور تصمیمگیری عامل انسانی در این مسایل، آنها را در زمره مسایل مطرح در نظریه بازیها قرار میدهد که ماهیت مدل سازی آنها را از بسیاری از مسایل تصمیمگیری که مساله عکسالعمل عامل انسانی در آنها مطرح نیست متفاوت میکند.
ماهیت این مسایل ایجاب میکند که آنها به صورت یک بازی رهبر- پیرو16 یا بازی استکلبرگ17، و در نتیجه در قالب یک مدل برنامهریزی دو سطحی18 مطرح شوند. در این بازی، برنامهریزان شبکه و مسئولان شهری که طراحی شبکه را بر عهده دارند، نقش رهبر، و کاربران که آزادنه مسیرها را بر اساس طرح ایجاد شده در شبکه برای سفر انتخاب میکنند، نقش پیرو را دارند]8[. این طور فرض میشود که برنامهریزان حملونقل قادر به تاثیرگذاری روی رفتار کاربران در انتخاب مسیر هستند، اما نمیتوانند آن را تحت کنترل خود درآورند. رفتار کاربران برای آنها قابل پیشبینی است، اما کاربران قادر به پیشبینی تصمیمات طراحی شبکه نیستند و به اقتضای طراحی انجام شده عکسالعمل نشان میدهند. این تعامل میتواند در قالب یک مدل کلی دو سطحی به صورت زیر نمایش داده شود:
(1-1)(U^0)
min┬u⁡〖F(u,v(u))〗(1-2) s.t.
G(u,v(u))≤0 ,که در آن v(u)با حل مدل زیر مشخص می شود.
(1-3)(L^0)
min┬v⁡〖f(u,v)〗(1-4) s.t.
g(u,v)≤0 .
واضح است که مدل دو سطحی از دو زیر مدل تشکیل شده است: U0 که به عنوان مساله سطح اول یا سطح بالا19 و L0 که به عنوان مساله سطح دوم یا سطح پایین20 تعریف میشود. F و u در مساله U0 به ترتیب تابع هدف و بردار متغیرهای تصمیم طراحی شبکه برای تصمیمگیران سطح بالا یا مسیولانشبکه و G مجموعه محدودیتهای این مساله است. f و v در مسالهL0 به ترتیب تابع هدف و بردار متغیرهای تصمیم برای کاربران شبکه و g مجموعه محدودیتهای مرتبط هستند، وv(u) معمولاً تابع عکسالعمل یا پاسخ نامیده میشود. این تابع متغیرهای عکسالعمل کاربران را به ازای متغیرهای پارامتری شده طراحی شبکه u محاسبه میکند. متغیرهای عکسالعملu کاربران عموماً شامل جریانهای ترافیکی و گاهی تقاضای هر یک از مدهای حمل نیز هستند. v(u) تابعی ضمنی است و به صورتی صریح و در قالب یک تابع قابل نمایش نیست. لذا آن را به صورت یک مدل ریاضی و در سطح پایین مدل اصلی نمایش میدهند. در واقع، به ازای هر سناریوی طراحی شبکه، نیاز است که از طریق حل مساله سطح پایین مقادیر متغیرهای مربوط به عکسالعمل کاربران محاسبه شود. هدف مساله دو سطحی، یافتن بردار تصمیم u* است، به طوریکه تابع هدف سیستم F، با توجه به محدودیتهای داده شده برای طراحی شبکه و همچنین پاسخ کاربران در برابر تصمیمات طراحی شبکه مورد نظر بهینه شود. مدل سطح بالا با توابع هدف، محدودیتها و متغیرهای گوناگون قابل مدل سازی است که در بخش بعدی به آنها می پردازیم.

مدل سطح پایین معمولاً در قالب یک مدل بازی تعادلی نش-کورنت21مدل سازی میشود که در آن کاربران برای استفاده از شبکه حملونقل شهری، در قالب جریانهای ترافیکی با یکدیگر رقابت میکنند. نتیجه تعادل در رقابت، جریانات ترافیکی در شرایط تعادلی هستند که در شبکه تخصیص داده میشوند (پیوست الف).
محدوده پروژه
مساله پیشنهادی، در حوزه مسایل طراحی شبکه حمل ونقل شهری جای میگیرد. در علم حمل ونقل، ساخت و احداث تسهیلات ثابت حمل ونقل بر عهده مهندسین عمران است. در حالی که برنامه ریزی و طراحی بهینه سیستمهای حاکم بر این شبکه بر عهده مهندسین برنامه ریزی و صنایع است.در این پایان نامه از یک مدل دوسطحی استفاده می کنیم. در میان مسایل مطرح در مورد طراحی شبکه حمل ونقل شهری، مسایل جهتدهی معابر، تخصیص خطها برای افزایش ظرفیت معابر و برنامه ریزی چراغ راهنمایی بررسی خواهند شد.
مرور بر ادبیات و پیشینه تحقیق
در این فصل، مطالعات مرتبط با مسایل طراحی شبکههای حملونقل شهری با رویکرد مطالعات انجام شده در این پایان نامه بررسی می شوند. مطالب این بخش در برگیرنده بررسی مطالعات قبلی انجام شده در زمینه مسایل RNDPخواهند بود.
مرور مطالعات انجام شده در زمینه RNDP
مطالعات مرتبط با طراحی شبکه معابر شهری از نظر نوع متغیرهای تصمیم، توابع هدف، تقاضای سفر و نوع مساله تخصیص سفر قابل طبقهبندی هستند. در ]10[، مروری بر تعاریف،طبقه بندی، محدودیتها، متغیرهای تصمیمگیری و روشهای حل مسایل UTNDP) طراحی شبکه های حمل و نقل شهری( انجام شده است. بررسی جامعی در مورد مسایلRNDP و ویژگیها و متدولوژیهای حل آنها در ]8[ انجام شده است. در این مطالعه، ویژگیهای گوناگون این مسایل از نظر متغیرهای تصمیم، نوع توابع هدف و روشهای حل آنها تقسیمبندی و بررسی قرار گرفته است. همچنین، در ]11[،]12[و ]13[ نیز مروری بر روشهای حل مسایل دو سطحی طراحی شبکه انجام شده است. مسایل مطرح در حوزه RNDP را میتوان از نظر ویژگیهای مساله به شرح زیر طبقهبندی کرد.
متغیرهای تصمیم: همانگونه که در بخش تعریف مساله اشاره شد، مسالهRNDP بر اساس نوع متغیرهای تصمیم شبکه در سه قالب متغیرهای گسسته، پیوسته و ترکیبی مطرح میشود.
متغیرهای گسسته: شامل افزودن معابر جدید به شبکه، افزودن خط به دو طرف معابر موجود، تعریض یا افزایش ظرفیت معابر در قالب افزودن یک مقدار حقیقی، تعیین تخصیص خطها در دو سوی معابر دو طرفه، تعیین یک طرفه یا دو طرفه بودن معابر.
متغیرهای پیوسته: شامل افزایش ظرفیت معابر در قالب مقادیر پیوسته، تنظیم چراغهای راهنمایی، تنظیم عوارض قابل اخذ برای عبور از برخی معابر (به طور عمده بزرگراهها).
متغیرهای ترکیبی: ترکیبی از متغیرهای بالا.
نوع تقاضای سفر:
تقاضای ثابت22: در این حالت فرض میشود که میزان تقاضا بین هر دو نقطه در شبکه معین و ثابت است.
تقاضای متغیر یا الاستیک23: در این حالت، تقاضای بین هر دو نقطه از شبکه به صورت تابعی از زمان سفر یا هزینه بین آن دو منظور میشود. به طور سنتی بیشتر مطالعات موجود در ادبیات مسایلRNDP، با فرض تقاضای ثابت مدل سازی میشوند. به موازات این مدل‌های سنتی، مطالعاتی نیز هستند که طراحی شبکه را با فرض تقاضای متغیر بررسی می کند. فرض تقاضاهای سفر متغیر واقعیتر از فرض ثابت بودن آنهاست، زیرا با تغییر در طراحی شبکه مورد نظر، تقاضای سفر برای استفاده از خودرو یا سایر وسایلنقلیه شخصی به یک سطح جدید شیفت می یابد]8[. به طور مثال، ممکن است که با افزایش ازدحام در شبکه، افراد تمایل کمتری به استفاده از خودرو داشته باشند و به سوی سایر روش‌های حمل (مثلاً مترو) سوق یابند یا زمان‌های سفر غیرضروری را به زمان‌های دیگری غیر از ساعات ازدحام موکول کنند، یا این که از برخی سفرها به طور کلی صرفنظر کنند.
تقاضای تصادفی24: در این حالت، تقاضای بین هر دو نقطه از یک تابع توزیع تصادفی پیروی میکند.
توابع هدف:
توابع زیر توابعی هستند که به طور عمومی در اکثر مطالعات استفاده شده اند، هر چند ممکن است که در مواردی اهداف دیگری نیز مطرح شوند.
کمینهسازی تابع هزینه سفر: در این حالت، کل هزینه سفر که عبارتست از مجموع حاصل ضرب جریان هر معبر در زمان یا هزینه مورد نیاز برای طی آن کمینه میشود. قریب به اتفاق مطالعات انجام شده در رابطه با طراحی شبکه حملونقل این تابع را در مساله منظور کردهاند.
بیشینهسازی ظرفیت ذخیره25 شبکه: مفهوم ظرفیت ذخیره شبکه برای اوخط بار به منظور اندازهگیری عملکرد و طراحی زمانبندی در تقاطعهای چراغ راهنمایی مطرح شد. به شیوهای مشابه، میتوان این مفهوم را در مورد مسایلRNDP برای پیش بینی میزان افزایش تقاضای قابل تحمل در شبکه پس از بهبود آن به کار برد. محاسبه ظرفیت ذخیره به این معنی است که با در نظر گرفتن یک تقاضای برآوردی ثابت برای شبکه، بیشترین افزایش قابل اعمال در تقاضای سفر در شبکه (به صورت ضریبی در کل ماتریس سفرها) محاسبه شود، به طوریکه جریان محاسبه شده معابر پس از افزایش تقاضا، از ظرفیت تعیین شده برای آنها بیشتر نشود.
بیشینهسازی مازاد مصرف26: با فرض قابل تغییر بودن تقاضا در شبکه، کمینه سازی هزینه سفر برای مساله سطح بالاهدف مناسبی نیست. در این حالت، شکل قابل قبولتری از شبکه عبارتست از بیشینه سازی مازاد مصرف.
توابع هدف دیگر: به غیر از توابع هدف یادشده، از توابع دیگری نیز در برخی مطالعات استفاده شده اند که از آن جمله میتوان به مجموع هزینههای ایجاد و توسعه معابر، میزان مصرف سوخت، آلودگی هوا و مواردی مشابه اشاره کرد.
رویه تخصیص سفر (پیوست الف):
تخصیص سفر در قالب یک مساله سطح پایین تخصیص سفر تعادل کاربر.
تخصیص سفر در قالب یک مساله سطح پایین تخصیص سفر تعادل سیستم.
تخصیص سفر در قالب یک مساله سطح پایین تخصیص سفر تعادل کاربر تصادفی.
تخصیص سفر در قالب تخصیص همه یا هیچ.
مسایلRNDP عموماً با ورودیها و محدودیتهای زیر مطرح میشوند.به طور کلی، ورودیهای مسالهRNDP به شرح زیر هستند:
توپولوژی شبکه معابر شهری
میزان تقاضای سفر برآورد شده بین هر یک نقاط شبکه در واحد زمان تعیین شده
ویژگیهای معابر از قبیل ظرفیت، تعداد خطها، تابع زمان سفر آنها
مشخصات گزینههای نامزد برای بهبود شبکه
میزان بودجه در دسترس برای بهبود شبکه
حرکات مجاز در هر مرحله از مراحل تقاطع چراغ دار
محدودیتهایی که معمولاً در اینگونه مسایل مد نظر قرار میگیرند، بدین شرحند:
محدودیت های فنی:
محدودیتهای اتصال: باید بین هر مبدا-مقصد دست کم یک مسیر وجود داشته باشد.این محدودیت باعث میشود که از ایجاد شبکههای نامتصل جلوگیری شود.
محدودیت شبکه: به هر گره دست کم یک لینک وارد و دست کم یک لینک از آن خارج شود (در واقع، این دو محدودیت مانع از ایجاد یک شبکه ناهمبند می شوند).
کمینه و بیشینه زمان دور، زمان سبز، جریان و از این قبیل.
محدودیتهای خارجی: این محدودیتها کرانی را برای متغیرها تعیین میکنند. البته، این محدودیتها می توانند در مساله در نظر گرفته نشوند که این بستگی به ساختار مساله دارد.
محدودیت هزینه کل بهبود شبکه.
محدودیت حداکثر و حداقل افزایش ظرفیت قابل اعمال برای هر یک از معابر.
حداکثر سطح ایجاد انتشار آلودگی هوایی.
حداکثر سطح آلوگی صوتی.
محدودیت تخصیصی: این محدودیتها همواره در مسایلRNDP وجود دارند.
اثرات متقابل عرضه و تقاضا
بیشتر نبودن جریانهای عبوری از معابر از ظرفیت آنها که این محدودیت در مورد توابع هدف افزایش ظرفیت ذخیره کاربرد دارد.
بخش اعظم مطالعات صورت گرفته در رابطه با RNDP، مربوط به مسایلCNDP است. یکی از علتها برای گستردگی مطالعات در این زمینه، پیوستگی دامنه متغیرهاست که امکان به کارگیری رویههای مدل سازی و روشهای حل متفاوتتری را نسبت به سایر مسایل فراهم میآورد. اما در مورد مسایلDNDP در استفاده از روشهای حل معمول مسایل خصوصاً روشهای مبتنی بر مشتقگیری محدودیتهای زیادی وجود دارند. در هر حال، خود مسایل CNDP از نظر حجم محاسباتی مورد نیاز یکی از مشکلترین مسایل در علم حملونقل هستند. مسالهCNDP معمولاً در ادبیات با در نظر گرفتن افزایش ظرفیت معابر به صورت یک متغیر پیوسته است که برای هر یک معابر یک کران بالا و یک کران پایین برای میزان افزایش ظرفیت قابل اعمال تعریف میشود. در برخی از مطالعات نیز ترکیب این تصمیم با تنظیم چراغهای راهنمایی یا تعیین عوارض عبور از معابر مطرح میشود. اغلب مطالعات CNDP اقدام به توسعه روشهای مختلف برای حل مسالهکردهاند و تعریف مسایل مورد مطالعه اغلب مشابه است.
مطالعات انجام شده در زمینه مسایلDNDP نسبت به CNDP محدودتر هستند که همان گونه که قبلاً نیز اشاره شد، این امر به دلیل پیچیدگی مضاعف مساله ناشی از حضور متغیرهای گسسته است. بخشی از مطالعاتDNDP در قالب ادبیات کلاسیک مسایل RNDP میگنجد که از همان ابتدا و همزمان با CNDP مورد توجه محققان بوده است. متغیرهای عمده مورد بررسی در این مسایل متغیر ایجاد معابر جدید در شبکه و یا افزایش ظرفیت معابر موجود در قالب متغیرهای گسسته است، که اغلب به صورت متغیر صفر و یک، که نشانگر انتخاب یا عدم انتخاب پروژه بهبود است، مطرح میشوند. این تصمیمات به تنهایی یا در ترکیب با یکدیگر منظور میشوند. بخش دیگر مطالعات، جهت به معابر و تخصیص خطها در دو طرف معابر را به تنهایی و یا در ترکیب با یکدیگر بررسی می کنند. اغلب این مطالعات به جای تخصیص سفر تعادلی، از تخصیص سفر همه یا هیچ استفاده کرده اند. قریب به اتفاق روشهای حل مورد استفاده در مسایل DNDP از نوع ابتکاری یا بالا ابتکاری هستند.
سومین گروه از مسایل RNDPمسایل MNDP هستند. مطالعات انجام شده در این زمینه بسیار اندک است که اغلب آنها به دهه اخیر باز میگردد. تصمیمات مطرح در این مسایل ترکیبات متنوعی از تصمیماتCNDP و DNDP است. خلاصه مطالعات انجام شده در زمینه RNDP در جدول ‏21آمده است.
در جدول 2-1، تقاضای ثابت با F، تقاضای الاستیک با E، تخصیص تعادل کاربر قطعی با DUE و تخصیص تعادل کاربر تصادفی با SUE نشان داده شدهاند.
جدول ‏21- خلاصه مطالعات انجام شده در زمینه MNDP
ردیفنام مرجعمتغیرهای تصمیمتقاضامساله سطح پایینتوابع هدفروشهای حلپیوستهگسستهافزایش ظرفیت معابر موجودتنظیم چراغهای راهنماییتعیین عوارض عبور از معابریک طرفهکردن توالیهایی از معابرایجاد معابر جدیدیک طرفه کردن برخی از معابرتخصیص خطها در دو طرف معابرافزایش ظرفیت معابر1یانگ و بل ]14[●●FDUEEnumeration Scheme with Other Methods2کانتارلا و همکاران ]15[●●FDUEکمینه سازی هزینه کل سفرهاSimulated Annealing, Tabu Search,
Genetic Algorithm,
Hybrid Metaheuristics3کانتارلا و ویتتا]16[●●●EDUE- کمینه سازی زمان کل و زمان سفر در پیادهروها
– کمینه سازی میزان خروج گاز مونوکسید کربن
– کمینه سازی تعداد کاربرانی که خارج از محدوده مقصد خودرو را پارک میکنند
– بیشینه سازی تعداد کاربرانی که به استفاده از حملونقل عمومی رو میآورند
– کمینه سازی کل زمان سفرها با حملونقل عمومیGenetic Algorithm4دمیتریو و همکاران]17[●●ESUEبیشینهسازی سودGenetic Algorithm5ژانگ و گاوو ]18[●●FDUEکمینهسازی هزینه کل سفرهاGradient Based with Penalty Function Method6گالو و همکاران ]19[●●FDUEکمینهسازی هزینه کل سفرهاGenetic Algorithm7لواسپ و همکاران]20[●●FSUEکمینهسازی هزینه کل سفرهاCutting Constraint Algorithm
از آنجایی که محوریت مسایل مورد مطالعه در این پایان نامه، بهینهسازی سیگنال چراغ راهنما و یک طرفه یا دو طرفه کردن معابر در قالب ظرفیت ذخیره است، لذا ابتدا به تشریح و بررسی این مسایل پرداخته شده و سپس ارتباط آن با سایر مسایل مطرح در زمینه RNDPمورد تحلیل قرار خواهد گرفت. در نهایت مسایل طرح شده در این پایان نامه، با توجه به نوآوری و توسعههای قابل ارایه معرفی خواهند شد.
مسایل طراحی تنظیمات سیگنال27(SSDP)
طرحهای سیگنال ترافیکی از دو بخش تشکیل شداند. بخش اول تصمیمگیری درمورد حرکات مجاز در هر فاز است تا مانع درگیری و برخورد شود. این تصمیمها بر عهده متخصصین و مهندسین ترافیک است. بخش دیگر مربوط به زمان بندی سیگنال است که شامل تعیین زمان چرخه، نرخ موثر سبز و… است. زمان بندی سیگنال با هدف کاهش تاخیر در تقاطعها انجام میشود. در این پایان نامه، بر روی بهینهسازی زمان بندی نرخ موثر سبز کار میشود.
در شبکههای شهری بیشتر زمان سفر در تقاطعها (تاخیر) سپری میشود. از این رو، بهینهسازی تقاطعهای کنترلی میتواند عملکرد شبکه های حمل ونقل را بهبود بخشد. مساله بهینهسازی تنظیمات سیگنال یا مساله طراحی تنظیمات سیگنال نوع خاصی از مسایل NDP هستند که در آن تنظیمات سیگنال (تعداد فازها، طول دور، زمان موثر سبز و…) نقش متغیر تصمیم را دارند، در حالیکه ویژگیهای توپولوژیکی شبکه (پهنا، تعداد خط، جهت معابر و …) در آنها ثابت هستند.
در مسایل طراحی تنظیمات سیگنال که یک مسالهNDP است، جریانها در معابر، متغیرها ضمنی هستند. طراحان نمیتوانند به طور مستقیم آنها را اصلاح کنند ولی میتوانند به طور غیر مستقیم با تغییر مقادیر متغیر تصمیم بر آنها اثر گذار باشند.
دو رویکرد کلی برای حل مسایل طراحی تنظیمات سیگنال وجو دارند که عبارتنداز:
رویکرد بهینهسازی موضعی.
رویکرد بهینهسازی سراسری.
در کارهای]15[،]21[،]49[و]50[ فرمولبندیهای کلی از مسایل طراحی تنظیمات سیگنال با توجه به دو رویکرد بالا موجودند.
می توان به مساله ترکیبی تخصیص سفر و تنظیم چراغ ها به صورت یک مساله طراحی شبکه دو سطحی نگریست، به نحوی که متغیر های تنظیم چراغها به عنوان یکی از متغیرهای سطح بالای مدل بررسی شود.تحقیقات زیادی در ارایه مدل و روشهای حل برای این نوع مساله دوسطحی طراحی شبکه ارایه شده اند.
رویکرد بهینه سازی موضعی]50[
روش بهینهسازی موضعی تنظیمات سیگنال28 در واقع یک روش حل متوالی تکراری بین مساله تخصیص تعادلی و بهینهسازی تنظیمات سیگنال است. این روش، با یک مقدار اولیه از تخصیص (جریان) شروع میشود و الگوریتم سعی میشود که با حل متوالی مساله تخصیص و مساله تنظیم سیگنال به یک جواب بهینه برسد. این تکرار تا رسیدن به همگرایی ادامه می یابد. در این روش هیچ تضمینی برای رسیدن به جواب بهینه وجود ندارد.
رویکرد بهینه سازی سراسری]50[
در روش بهینهسازی موضعی پارامتر های سیگنال هر تقاطع با توجه به کمینه سازی تابع هدف در هر تقاطع محاسبه میشوند، در حالی که در روش بهینهسازی سراسری تنظیمات سیگنال 29 پارامترهای سیگنال و جریان از طریق کمینهسازی تابع هدف کل شبکه بدست میآیند. به دلیل استفاده از گرادیان در محاسبه جریان تعادلی در هر تقاطع، این روش به زمان محاسباتی بسیار بالا نیاز دارد. زمان محاسباتی برای مسایلی باحداکثر 10 تقاطع قابل قبول است، این روش برای مسایلی بزرگتر با توجه به زمان محاسباتی بالا کاربردی نیست.
مفهوم ظرفیت ذخیره سیستم
ظرفیت ذخیره را میتوان در قالب بزرگ ترین ضریب قابل اعمال در ماتریس تقاضای سفر تعریف کرد، به طوری که جریانهای عبوری تخصیص داده شده افزایش یافته، از معابر از ظرفیت جریان معابر بیشتر نشود. معمولاً ظرفیت جریان معابر به عواملی چون تعداد خطهای معبر، عرض معبر و شکل هندسی آن، برنامه زمانی چراغهای راهنمایی تعبیه شده برای معبر و مواردی از این قبیل بستگی دارد. بیشینهسازی ظرفیت ذخیره عبارتست از بیشینه کردن بزرگ ترین ضریب قابل اعمال در ماتریس تقاضای سفر. مفهوم ظرفیت ذخیره به منظور پیشبینی میزان افزایش تقاضای قابل تحمل در شبکه به کار میرود.
در ]22[، یک فرمولبندی صریح برای محاسبه ظرفیت ذخیره یک تقاطع دارای چراغ ارایه شد.آلسوپ]23[ تعریف ظرفیت ذخیره را برای یک تقاطع ارایه کرد و یک مدل برنامه ریزی خطی برای تعیین ظرفیت ذخیره در شرایط پیچیدهتر یک تقاطع منفرد دارای چراغ ارایه کرد.این برنامه ریزی خطی بعدها توسط یاگار]24[ بسط داده شد.
یانگ و وانگ]25[ برای اولین بار از مفهوم ظرفیت ذخیره در تابع هدف یک مساله طراحی شبکه دارای چراغ راهنمایی استفاده کرد.آنها یک مدل دوسطحی را با تابع هدف بیشنیهسازی ظرفیت ذخیره برای محاسبات خود ارایه کردند که به تنظیمات چراغ های راهنمایی می پردازد. مفهوم ظرفیت ذخیره در مطالعات پیش از آن، تنها برای یک تقاطع منفرد دارای چراغ به کاربرده میشد. این مفهوم بیشتر برای اندازه گیری عملکرد و طراحی زمانی یک تقاطع به کار میرفت. مطالعات اولیه در زمینه معرفی ظرفیت ذخیره را قبلاً بیان کردیم.
یانگ و بل ]8 [ضمن باز معرفی تضاد براییس، استفاده از مفهوم ظرفیت ذخیره را به عنوان روشی جهت رویارویی با این تضاد معرفی کردند.در این تحقیق، به مزایای استفاده از ظرفیت ذخیره به عنوان تابع هدف اشاره شده است:
با استفاده از فرمولبندی بر پایه ظرفیت ذخیره میتوان میزان تقاضای اضافه شده به سیستم را که با اعمال تغییراتی در شبکه مانند افزایش معابر جدید یا افزایش ظرفیت معابر موجود به وجود می آید، به منظور اخذ سیاست های جدید در راستای رشد سیستم مشخص کرد.

دسته بندی : پایان نامه ارشد

دیدگاهتان را بنویسید