بررسی رفتار تصادفی ظرفیت عملی بزرگراه وتاثیر آن در کنترل رمپ :پایان نامه کارشناسی ارشد عمران گرايش برنامه ریزی حمل و نقل

پایان نامه ای که معرفی میگردد از سری پایان نامه های جدید رشته عمران و با عنوان بررسی رفتار تصادفی ظرفیت عملی بزرگراه وتاثیر آن در کنترل رمپ ، مطالعه موردی پل شهید حقانی تهران در 105 صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد تهیه و نگارش شده است. امیدواریم مورد توجه کاربران سایت و دانشجویان عزیز مقاطع تحصیلات تکمیلی رشته های جذاب عمران قرار گیرد.

چکیده بررسی رفتار تصادفی ظرفیت عملی بزرگراه وتاثیر آن در کنترل رمپ:

کنترل رمپ، یکی از موثرترین استراتژی‌های مدیریت بزرگراه است و مزایای زیادی در مواردی مانند افزایش خروجی در گلوگاه‌ها، کاهش زمان سفر، تعداد تصادفات و … ایجاد کرده است. کنترل رمپ شامل دو محدودیت درحال رقابت با هم است: ظرفیت بزرگراه و صف رمپ. اجرا و ارزیابی کنترل رمپ نشان می‌دهد که این دو محدودیت با توجه به فرض نادرست ثابت بودن ظرفیت و برآورد نادرست طول صف نمی‌توانند موفق عمل کنند.

دراین پایان نامه،دوروش بهبود یافته برای برطرف کردن این مشکلات در بحث ظرفیت پیشنهاد شده است. روش اول، برآوردی است از ظرفیت لحظه ای که برای پرداختن به کاستی های ظرفیت که به طورثابت درنظرگرفته شده است، مناسب است. هنگامی که تراکم شروع میشود، استفاده ازظرفیت عملی متغیر با زمان توصیه شده است. این موضوع با روش میانگین متحرک براساس ترافیک لحظه‌ای محاسبه شده است. روش ترکیبی روی استراتژی کنترل ناحیه طبقه بندی شده[1]ازطریق نرم افزار شبیه‌سازی میکروسکوپیک AIMSUNموردآزمایش قرارگرفت. روش دوم یک استراتژی پیشنهادیبرای کنترل رمپ، با محدود کردن احتمال است. این موضوع ابتدابا مطالعه تابع چگالی احتمال برای ظرفیت درشرایط متفاوت جریان در طول دوره انجام شد.

بررسی‌ها نشان داد که توزیع ظرفیت لحظه ای در محدوده ی سطح اشغال وتراکم به صورت توزیع احتمال نرمال است. در این روش، مقدار ظرفیت بر اساس شرایط لحظه‌ای ترافیک واحتمال قابل قبول در سطح ریسک تعیین شده به صورت پویا تغییر میکند.جهت ارزیابی به رهوری محدودیت ظرفیت تصادفی پویا،یک متدلوژی برای الگوریتم ZONEبه کار گرفته شد و ازطریق شبیه‌سازی میکروسکوپیک مورد آزمایش قرار گرفت.

مقدمه

رشد جمعیت و اشتغال، با اتکای بر خودرو و سیستم‌های بزرگراهی به عنوان ابزار اصلی تحرک شهری همراه شده است، این موضوع مسئولیت عظیمی در بخش زیرساخت های حمل و نقل وارد کرده است. با توجه به توسعه شهری، عدمدسترسی راه‌ها و محدودیت‌های زیست محیطی، اضافه کردن خطوط بیشتر و یا ساخت بزرگراه اضافی راه حل‌هایی بلند مدت نیستند. در عوض، استراتژی‌های مدیریت موثر در بزرگراه در حال توسعه برای به حداکثر رساندن استفاده از زیرساخت‌های موجود ترجیح داده می‌شود.

کنترل رمپ، یکی از موثرترین استراتژی های مدیریت بزرگراه، به مدت طولانی بوده که قادر به تولید مزایای زیادی برای عموم خواهد بود. مواردی از قبیل افزایش میزان خروجی^[2]در گلوگاه‌^[3]ها، کاهش زمان سفر، بهبود قابلیت اطمینانزمان سفر و کاهش تعداد تصادفات و همچنین انتشار آلودگی وسایل نقلیه )2001(Cambridge Systmatics,. در این روش کنتورهای رمپ به صورت علائم ترافیکی کنترل کننده که بر روی رمپ‌های ورودی آزادراه‌ها و بزرگراه‌ها نصب می‌شوند، میزان خودروهایی که به خط اصلی وارد می‌شوند را کنترل می‌نمایند. به طوری که میزان جریان پایین دست افزایش نیابد. بدین وسیله انتقال حداکثر جریان ترافیک با سرعت یکنواخت امکان پذیر است.

کنترل رمپ‌ها در تخلیه ترافیک در یک نرخ اندازه‌گیری شده بر اساس شرایط لحظه‌ای^[4] ترافیک نقش دارند، در نتیجه به خاطراجتناب ازنقض توازن حساس تقاضا-ظرفیت^[5] در مسیر راه اصلی^[6] جریان ترافیک آرام ادامه می‌یابد. از سوی دیگر، کنترل رمپ‌ها ترافیک رمپ را با استفاده از شکستن دسته^[7]‌های ورودی وسایل نقلیه به منظور کاهش اغتشاش در نواحی همگرا تنظیم می‌کنند. در نتیجه تصادفات برخورد از پهلو و عقب که ناشی از محدودیت دسترسی رمپ هستند کاهش می‌یابند. با این حال، کنترل رمپ‌ها پتانسیل ایجاد صف‌های طولانی را دارند که ممکن است موجب انسداد^[8] جریاناز رمپ بالادست و اغتشاش در عملکرد سطح خیابان شود.

اهداف پژوهش

پژوهش شرح داده شده در این پایان نامه اهداف زیر را دنبال می‌کند:

تعریف روشنی از ظرفیت عملی^[1] تحت شرایط جریان ترافیکی متغیر و توسعه روش‌های برآورد بهبود یافته ظرفیت بزرگراه که براساس ظرفیت متغیر محاسبه شده است وهمچنین افت ناگهانی^[2]ظرفیت وقتی که تراکم شروع می‌شود.
برای بررسی رفتار تصادفی^[3]ظرفیت عملی بزرگراه
تنظیم استراتژی کنترل رمپ با شرایط محدودیت احتمال
نمایش کاربرد روش‌های پیشنهادی از طریق پیاده‌سازی با یک استراتژی خاص، و ارزیابی اثربخشی با استفاده از شبیه سازی ترافیکی میکروسکوپیک.

سابقه تحقیق و اهمیت پژوهش

استفاده از روش کنترل رمپ به عنوان یکی از راهکارهای مدیریت ترافیک در بزرگراه ها یا آزادراه ها از سال 1960 در شهرهای دیترویت، شیکاگو و لس آنجلس شروع گردید.

– مطالعات پیشین شامل مطالعات میدانی ومطالعات شبیه سازي میباشد.

– ایده استفاده از الگوریتم ZONEو اعمال محدودیت ظرفیت در تحقیقات بسیاری مانند (Lau ، 1996)به کار برده شده است.

– در HCM 2000 به رفتار تصادفی ظرفیت اشاره شده است.

– Brilon W.در سال 2005 مفهومی تصادفی از ظرفیت ارائه داد.

– Uchidaو Munehiroدر سال 2010 به بررسی تاثیر رفتار تصادفی ظرفیت بر روی زمان سفر در شبکه شهری پرداختند.

بررسی رفتار تصادفی ظرفیت عملی بزرگراه و تاثیرآن درکنترلرمپ موضوعی نسبتاً جدید است و در نظر گرفتن اثر آن در کنترل رمپ باعث بهینه سازی جریان ترافیک در شرایط متراکم می‌شود.

فرضیه‌های پژوهش

ممکن است در بررسی هر پدیده، پارامترهای متعددی تاثیرگذار باشد ولی نکته قابل توجه در مورد این پارامترها این است که تعداد زیادی از این پارامترها روی نتیجه نهایی تاثیر چندانی نخواهد داشت. در نتیجه مناسب است در یک بررسی علمی برای کاهش حجم محاسبات و جلوگیری از رخداد خطاهای احتمالی، هم‌چنین به دلیل ساده‌سازی فرایند محاسبات و افزایش سرعت، پارامترهایی که اثر چندانی در نتیجه نهایی ندارند را با فرض ثابت بودن، از فرایند محاسبات حذف گردند.در این تحقیق سعی شد به جهت رفع مشکلات فرض‌های زیر در نظر گرفته شود:

– مسیر فاقد قوس‌های افقی و شیب‌های طولی تاثیرگذار بر عملکرد ترافیک است.

– مدل شبیه سازی به صورت میکروسکوپیک در نظر گرفته شده است.

– اثرگذاری جریان پایین دست روی ظرفیت عملی بزرگراه

فهرست جداول

جدول ‏41: درصد خطای مطلق میانگین (MAPE) برای 40 ایستگاه 55
جدول ‏42: مقایسه کنترل SZM اصلی و SZM بهبود یافته (ساعت 13 الی 16) 61
جدول ‏43: سطح سرویس (HCM، 2000) 65
جدول ‏44: دسته بندی اشغال 65
جدول ‏45: داده‌های آماری برای دو گلوگاه 68
جدول ‏46: تغییرات MOEs بر حسب درصد (کنترل Zone با محدودیت احتمال در مقایسه با کنترل Zone) 78

فهرست اشکال

شکل ‏31: ترتیب داده‌های جدید ثانیه‌ای جریان ترافیک در بازه زمانی t 35
شکل ‏32: اجزای کنترل رمپ در بزرگراه 36
شکل ‏41: دو محدوده‌ی مورد مطالعه در بزرگراه نیایش 45
شکل ‏42: مشاهدات در دو ایستگاه بررسی شده از دومحدوده‌ی بزرگراه نیایش 46
شکل ‏43: مقادیر ظرفیت اندازه‌گیری شده در دو ایستگاه بررسی شده در دو محدوده‌ی بزرگراه نیایش 48
شکل ‏44: میانه و میانگین داده‌های ظرفیت 49
شکل ‏45: چولگی و کشیدگی داده‌های ظرفیت 50
شکل ‏46: نمودار هیستوگرام داده‌های ظرفیت 50
شکل ‏47: نمودار Q-Q نرمال داده‌های ظرفیت 51
شکل ‏48: تست نرمال بودن P-Value برای داده‌های ظرفیت 51
شکل ‏49: صدک 95 برای دو محدوده‌ی تحت مطالعه 52
شکل ‏410: ترتیب داده‌های جدید ثانیه‌ای جریان ترافیک در بازه زمانی t 53
شکل ‏411: پویایی ظرفیت متغییر با زمان 59
شکل ‏412: موقعیت دو گلوگاه 62
شکل ‏413: زون بندی در بزرگراه نیایش 63
شکل ‏414: رابطه‌ی جریان- اشغال به مدت دو روز 66
شکل ‏415 : نمودار هیستوگرام و نمودار Q-Q نرمال در محدوده‌ی اشغال 0~15% 69
شکل ‏416: نمودار هیستوگرام و نمودار Q-Q نرمال در محدوده‌ی اشغال 40~30% 69
شکل ‏417: احتمال تجمعی ظرفیت (محدوده اشغال: 0~15%) 71
شکل ‏418: ظرفیت بر حسب درصد در دو گلوگاه با استفاده از روش کنترل Zone اصلی 77
شکل ‏419: تصویری از AIMSUN هنگام تحلیل 79

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا مشکل مورد بررسی قرار گیرد. دیجی لود متعهد میشود که هر طور شده فایل خریداری شده ، به دست شما خواهد رسید.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود کلیک نمایید.