پایان نامه با کلمات کلیدی شبیه‌سازی، اعتبار سنجی، ایجاد و توسعه

دانلود پایان نامه ارشد

ابزار تحلیل میدان‌ها به کار گرفته می‌شود : [1]
رانندگان باید حق تقدم وسایل نقلیه مسیر گردشی را رعایت نمایند و سرفاصله زمانی عبور در جریان مسیر گردشی را بپذیرند. بنابراین عملکرد بهره‌برداری میدان به‌طور مستقیم به الگوی ترافیک و خصوصیات سرفاصله زمانی قابل‌قبول بستگی دارد.
همانند دیگر تقاطع‌ها ، عملکرد بهره‌برداری میدان‌ها به‌طور مستقیم به هندسه آن‌ها نیز وابسته است. از پارامترهای هندسی مهم می‌توان به تعداد خطوط، قطر دایره محاطی و … اشاره نمود.

تأثیر جریان ترافیک و رفتار رانندگان
ظرفیت ورودی یک میدان زمانی که جریان متداخل افزایش پیدا کند ، کاهش می‌یابد. درواقع جریان متداخل ، جریان گردشی است که به‌صورت مستقیم از روبروی ورودی مربوطه عبور می‌نماید. زمانی که جریان گردشی دریکی از پایه‌ها صفر باشد، حداکثر جریان ورودی از حاصل تقسیم 3600 ثانیه در ساعت بر سرفاصله زمانی دنباله‌روی به دست می‌آید. این تعریف در ادامه مدل ظرفیت می‌باشد.
شرایط گوناگونی در دنیای واقعی وجود دارد که می‌تواند دقت و صحت روش‌های مدل‌سازی را تحت تأثیر قرار دهد. تحلیلگر باید آن‌ها را موردتوجه قرار داده و تعیین نماید که آیا برای انجام تجزیه‌وتحلیل مهم هستند یا خیر. به‌طور مثال ، سطح دقت موردنیاز برای یک برنامه‌ریزی سطوح اندازه‌گیری تقریبی یک میدان به‌طور قابل‌توجه ای کمتر از مقدار موردنیاز آن برای تعیین احتمال صف پشت بین تقاطع‌هاست. برخی از این شرایط به شرح زیر است[16] :
تأثیر وسایل نقلیه خروجی : اگرچه جریان گردشی به‌صورت مستقیم بر روی جریان ورودی تأثیرگذار است، جریان خروجی نیز می‌تواند بر روی تصمیم راننده روی مسیر ورودی اثرگذار باشد. این پدیده شبیه به اثر جریان گردش‌به‌راست یک‌پایه از سمت چپ یک تقاطع کنترل‌شده با تابلوی ایست در مسیر فرعی می‌باشد.درنتیجه تا زمانی که رانندگان حرکت‌های خروجی و یا گردش‌به‌راست خود را کامل کنند، همچنان ممکن است ذهنیت قطعی زمانی که بر روی خط ایست و یا حق تقدم ایستاده‌اند در مورد قصد وسایل نقلیه خروجی و گردش‌به‌راست نداشته باشند.
تغییراتی در اولویت مؤثر: زمانی که هر دو جریان ورودی و گردشی احجام بالای داشته باشند، ممکن است اولویت محدودشده (جایی که ترافیک گردشی سرفاصله زمانی عبور خود را برای اجازه دادن به ترافیک ورودی جهت ورود، تعدیل نماید)، اولویت معکوس ( جایی که ترافیک ورودی ، ترافیک گردشی را مجبور به رعایت حق تقدم می‌نماید) و دیگر رفتارها اتفاق بی افتد و یک مدل سرفاصله زمانی عبور قابل‌قبول ساده‌شده ممکن نیست بتواند نتایج واقعی را در پی داشته باشد.
محدودیت ظرفیت : زمانی که در طول دوره تحلیل یکی از پایه‌ها بیش از ظرفیت خود را تجربه کند، شرایط محدودیت ظرفیت ممکن است اتفاق بی افتد. در طی این شرایط جریان گردشی واقعی پایین‌دست ورودی محدودشده کمتر از مقدار تقاضای آن خواهد شد.کاهش جریان گردشی واقعی ممکن است ظرفیت ورودی پایین‌دست متأثر شده را افزایش دهد.
الگوی مبدأ – مقصد : الگوی مبدأ- مقصد نیز از دیگر عوامل تأثیرگذار بر روی ظرفیت ورودی خواهد بود.
تأثیر هندسه میدان
هندسه نقش مهمی در عملکرد بهره‌برداری یک میدان ایفاء می‌کند ، از مهم‌ترین عوامل متأثر از هندسه میدان می‌توان به‌سرعت وسایل نقلیه در هنگام عبور از تقاطع ( که بر روی زمان سفر و تأخیر هندسی اثرگذار است) ، عرض مسیرهای ورودی و گردشی ، زاویه ورودی به میدان ، انتخاب خط صحیح و همچنین پیروی آن در داخل میدان و … اشاره نمود.
بنابراین المان‌های هندسی یک میدان به همراه حجم ترافیک که تمایل به استفاده از یک میدان در یک‌زمان دارند، ممکن است میزان کارایی یک میدان را تعیین کنند. این المان‌ها به‌نوعی هسته بسیاری از مدل‌های استفاده‌شده مانند مدل کیمبر از بریتانیا ، می‌باشد.
درنتیجه ظرفیت میدان به عوامل زیادی همچون نرخ جریان ترافیک در هر ورودی و مسیر گردشی و ترکیب وسایل نقلیه در طول دوره تحلیل، حضور عابر پیاده، رفتار رانندگان و هندسه میدان، بستگی دارد[9, 17].

2-7-1- مدل‌های شبیه‌سازی و مدل‌های تحلیلی
پیش [18]از استفاده رو به رشد از مدل‌های شبیه‌سازی، برآورد وضعیت ترافیک از طریق مدل‌های تحلیلی سنتی صورت می‌پذیرفت. عدم وجود یک مدل شبیهسازی مناسب و ضعف مدل‌های ترافیکی در بعضی از شرایط خاص از دلایل این امر بود؛ اما در حال حاضر افزایش استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی، بیانگر مزایای نسبی آن‌ها در مقایسه با مدل‌های تحلیلی سنتی (معادلات جبری محاسبه ظرفیت میدان‌ها) می‌باشد. در ایالات‌متحده راهنمای ظرفیت راه‌ها (HCM) یکی از معتبرترین منابع جهت تجزیه‌وتحلیل ترافیک با مجموعهای از ابزارهای سنتی تحلیلی می‌باشد. ابزارهای تحلیلی جبری مانند HCM برای ارزیابی تسهیلات محدود با تراکم متوسط مناسب‌اند؛ لیکن توانایی ارزیابی اثرات اندرکُنش درون سیستمی را ندارد. در نظر گرفتن و به‌حساب آوردن آنچه در نزدیکی قسمتهای مجاور با قسمت موردبررسی (مانند تقاطعها و خطهای مجاور) اتفاق میافتد از نقاط قوت مدل‌های شبیه‌سازی است. مدل‌های شبیه‌سازی همچنین دارای قابلیت شبیهسازی دینامیکی روند تکاملی تراکم و صف میباشند. مدل‌های شبیهسازی همچنین امکان منظور کردن انواع ویژگی‌های راننده، وسیله نقلیه و خصوصیات شبکه را فراهم میآورد. ویژگی برجستهای که مدل‌های شبیهسازی را نسبت به مدل‌های تحلیلی جبری متمایز میسازد، امکان مشاهده و تجسم نتیجه حاصله میباشد.
بااین‌حال مدل‌های شبیهسازی هنوز هم دارای معایبی میباشند، ازجمله اینکه در مراحل ساخت مدل، کالیبراسیون و اعتبار سنجی بسیار وقتگیرتر بوده و مراحل اجرا و تجزیه‌وتحلیل آن‌ها نیز بیشتر به طول میانجامد. از دلایل این امر می‌توان به تعداد زیاد داده‌های ورودی، پارامترهای کالیبراسیون و دفعات متعدد چک کردن خطاها، اشاره کرد. از دیگر معایب مدل‌های شبیه‌سازی در مقابل مدل‌های تحلیلی می‌توان به سرمایهبری بیشتر و نیاز به نیروی متخصص مجربتر برای ایجاد مدل و تفسیر نتایج آن اشاره کرد. [19]
بنابراین هنگامی‌که منابع مالی مناسب، زمان کافی و نیروی متخصص مجرب در دسترس باشد، مدل‌های شبیه‌سازی نسبت به مدل‌های تحلیلی دارای ارجحیت بیشتری می‌باشد؛ اما نکته مهمی که هرگز نباید فراموش شود این است که راه‌حل موردپژوهش امکان شبیهسازی را داشته باشد که در غیر این صورت هیچ دلیلی برای ساخت یک مدل وجود نخواهد داشت.
نهایتاً ایجاد و توسعه برخی از عوامل ممکن است موجبات بهبود مدل‌های شبیه‌سازی در آینده را فراهم آورد؛ چراکه مدل‌های شبیه‌سازی هنوز توانایی در نظر گرفتن و به‌حساب آوردن اتفاقات جانبی مانند حواس‌پرتی و انسداد دید در رانندگی و یا وسایل نقلیه متوقف‌شده را ندارند. در شبیهسازی همچنین فرض بر این است که رانندگی به‌صورت کاملاً ایمن در حال انجام است؛ این به آن معناست که تأثیر عواملی چون تصادفات احتمالی بر روی رفتار رانندگی در نظر گرفته نمی‌شود. نرم‌افزارهای گوناگونی درزمینهٔ شبیه‌سازی وجود دارد که هرکدام از آن‌ها دارای مزایا و معایبی خاص خود میباشد؛ بنابراین برای انجام مطالعات به بهترین شکل ممکن، لازم است تا بهترین نرم‌افزار را انتخاب نمود. [18]

2-7-2- معادلات جبری محاسبه ظرفیت میدان‌ها
در خصوص معادلات جبری محاسبه ظرفیت میدان‌ها دو نظریه یا روش عمده وجود دارد که معادلات تأخیر -ظرفیت بر مبنای آن‌ها به‌دست‌آمده‌اند. دسته اول به روش تحلیلی (فاصله – قبول) متکی است و دسته دوم بر اساس روش تجربی (بازگشتی) مبتنی بر رگرسیون عمل می‌کند.

2-8- فاصله زمانی عبور
2-8-1- تعاریف
2-8-1-1- فاصله‌ی عبور زمانی و فاصله‌ی عبور تأخیری در میدان‌ها
فاصله‌ی عبور زمانی عبارت است از اختلاف‌زمان مابین دو وسیله نقلیه متوالی که در حال گردش در یک میدان از یک نقطه شاخص معین عبور میکنند. نقاط شاخص انتخابی اغلب میبایست از بین نقاط احتمالی برخورد مابین وسایل نقلیه گردشی با وسایل نقلیه ورودی (خط برخورد) یا وسایل نقلیه خروجی (خط خروج) از میدان باشد . این نقاط برخورد در شکل 2-19 نشان داده‌شده است. علاوه بر این، درصورتی‌که یک وسیله نقلیه ورودی بعد از شروع یک‌فاصله زمانی عبور، به نوار حق تقدم واردشده و با تأخیر از آن فاصله‌ی عبور استفاده نماید، به میزان باقی‌مانده از آن فاصله‌ی عبور زمانی، لَگ گویند.

شکل 2-19-خط برخورد، خط خروج و خط احتیاط در میدان

2-8-1-2- فاصله‌ی ‌زمانی عبور قابل‌قبول
رانندگانی که در معبر فرعی یک تقاطع بدون چراغ حضور دارند، میبایستی تصمیم بگیرید که چه زمانی برای پیوستن به جریان ترافیک در معبر اصلی، بی‌خطر است؛ آنان می‌بایست با رعایت حق‌تقدم، منتظر ایجاد یک‌فاصله‌ی ایمن و قابل‌قبول مابین وسایل نقلیه حاضر در معبر اصلی باشند تا از آن برای ورود به جریان ترافیک در معبر اصلی استفاده کنند، که به آن فاصله‌ی عبور زمانی قابل‌قبول گفته می‌شود. فاصله‌ی عبور زمانی بین دو خودرو متوالی، فاصله بین سپر عقب وسیله نقلیه اول با سپر جلو وسیله نقلیه دوم است و معمولاً برحسب ثانیه اندازهگیری میشود. (شکل 2-20) [20]
استفاده رانندگان از فاصله‌ی عبور زمانی در خط رعایت حق‌تقدم و خط ایست اختیاری است. اگر راننده یک‌فاصله عبور را بپذیرد به آن فاصله‌ی عبور زمانی قابل‌قبول و اگر آن را رد نماید به آن فاصله‌ی عبور زمانی غیرقابل‌قبول گویند. اگر یک وسیله نقلیه در جریان اصلی (مخالف) به‌منظور راه دادن به خودروی حاضر در جریان فرعی، از سرعت خود بکاهد، آن فاصله‌ی عبور زمانی تحمیلی و در غیر این صورت آن فاصله‌ی عبور زمانی ایده آل است.
همچنین یک‌فاصله عبور میتواند توسط بیش از یک وسیله نقلیه مورداستفاده قرار گیرد که در آن صورت خودروی اولی از فاصله‌ی عبور زمانی (گپ) استفاده کرده و خودروی پشتی از فاصله‌ی عبور زمانی تأخیر (لَگ) استفاده میکند. فاصله‌ی عبور زمانی تأخیر (لَگ) به فاصله زمانی بین یک خودرو که به جریان اصلی واردشده است و وسیله نقلیه دنباله‌روی پشت سرش که در جریان اصلی قرار دارد گفته میشود. (شکل 2-21)[21]

شکل 2-20- مفهوم فاصله‌ی عبور زمانی (گپ)

2-8-1-3- فاصله‌ی عبور زمانی بحرانی در میدان‌ها
بر اساس تعاریف فوق از فاصله‌ی عبور زمانی (و لَگ)، فاصله‌ی عبور زمانی بحرانی حداقل فاصله‌ی عبور زمانی است که راننده در هنگام ورود به میدان آن را قبول میکند. اگرچه مفهوم فاصله‌ی عبور زمانی بحرانی یک مفهوم حسی و ادراکی مربوط به راننده است، لیکن اندازهگیری آن به‌طور مستقیم میسر نیست.
ازلحاظ تئوریک، فاصله‌ی عبور زمانی قابل‌قبول برای هر راننده، بزرگ‌تر یا مساوی بافاصله‌ی عبور زمانی بحرانی وی می‌باشد. فاصله‌ی عبور زمانی غیرقابل‌قبول کوچک‌تر از فاصله‌ی عبور زمانی بحرانی است؛ بنابراین اگرچه قبول یا رد فاصله‌ی عبور زمانی را می‌توان در مطالعات میدانی تعیین کرد لیکن فاصله‌ی عبور زمانی بحرانی را نمیتوان به‌طور مستقیم برآورد نمود. اما فاصله‌ی عبور زمانی بحرانی را می‌توان بر اساس فاصله‌ی عبور زمانی قابل‌قبول و غیرقابل‌قبول اندازهگیری شده و لحظهای که در آن احتمال رد یا قبول فاصله‌ی عبور زمانی وجود دارد، تعیین کرد.

شکل 2-21- مفهوم فاصله‌ی عبور زمانی تأخیر (لَگ)

2-8-1-4- دنباله‌روی
دنباله‌روی یا تعقیب عبارت است از فاصله‌ی عبور زمانی بین خودروهایی که از یک‌فاصله‌ی عبور زمانی واحد استفاده میکنند. زمان دنباله‌روی عبارت است از سرفاصله‌ی زمانی بین وسایل نقلیه ورودی (شکل 2-22). اگر بیش از یک وسیله نقلیه از یک جریان فرعی از یک‌فاصله‌ی عبور زمانی استفاده کنند، آنگاه وسایل را که به دنبال اولین خودرو وارد آن فاصله‌ی عبور می‌شوند را به‌عنوان دنباله‌رو میشناسیم. دنباله‌روی تنها در موقعیت تشکیل صف بروز مییابد و می‌توان آن را اندازه‌گیری نمود.[20]

2-8-1-5- توزیع سرفاصله‌ی زمانی
سرفاصله‌ی زمانی، به فاصله‌ی زمانی مابین دو وسیله نقلیه پشت سر هم گفته میشود و آن را از سپر جلو خودرو جلویی به سپر جلو خودروی پشتی اندازهگیری میکنند (شکل 2-23). همان‌طور که ذکر شد، این

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه با کلمات کلیدی شبیه‌سازی، عابر پیاده، راهنمایی و رانندگی Next Entries پایان نامه با کلمات کلیدی مدل رگرسیون، مدل‌سازی، رگرسیون خطی