Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Zeinal Hamadani,Sayed Nader Shetab bushehri
علی زینل همدانی (استاد مشاور) سیدنادر شتاب بوشهری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hadi Karimi
هادی کریمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391
The travel demand matrix, also known as origin-destination matrix (OD matrix), is an effective and efficient instrument in urban planning as well as managing traffic. Given their nature and extent of operation, usually, direct methods of estimating the matrix impose very high costs in terms of both time and human resources. Thus, over the past three decades, numerous attempts have been made to propose alternative methods of estimating and observing the OD matrix. One of these methods is the use of information collected by traffic sensors. In this thesis, it has been attempted to consider two problems: the first one is OD matrix estimation on congested networks in large scale networks and the second one is OD matrix observation on uncongested networks. Regarding to OD matrix estimation, using traffic counts on some links the Bayesian inference approach which is the most popular methods for estimating the OD matrix is used.
اطلاع از ماتریس تقاضای سفر، از جمله نیازهای اساسی در مدیریت و برنامه­ریزی راهبردی شبکه­های حمل­ونقل شهری می­باشد. روش‌های مستقیم برآورد این ماتریس مثل آمارگیری سفرهای خانوار، به سبب ماهیت و گستردگی عملیات، هزینه‌های بالایی را چه به لحاظ صرف زمان و چه به لحاظ بکارگیری نیروی انسانی به دنبال دارند. از اینرو در سه دهه گذشته تلاش‌ها و مطالعات زیادی در ابداع روش‌های جایگزین به منظور برآورد و مشاهده این ماتریس صورت گرفته است. از جمله این روش­ها استفاده از اطلاعات جمع­آوری شده توسط سنسورهای ترافیکی می­باشد. در این رساله سعی بر آن شده تا به دو مسأله، یکی برآورد ماتریس تقاضای سفر در شبکه­های شلوغ و با ابعاد بزرگ و دیگری مسأله مشاهده ماتریس تقاضای سفر در شبکه­های خلوت پرداخته شود. اطلاع از ماتریس تقاضای سفر، از جمله نیازهای اساسی در مدیریت و برنامه­ریزی راهبردی شبکه­های حمل­ونقل شهری می­باشد. روش‌های مستقیم برآورد این ماتریس مثل آمارگیری سفرهای خانوار، به سبب ماهیت و گستردگی عملیات، هزینه‌های بالایی را چه به لحاظ صرف زمان و چه به لحاظ بکارگیری نیروی انسانی به دنبال دارند. از اینرو در سه دهه گذشته تلاش‌ها و مطالعات زیادی در ابداع روش‌های جایگزین به منظور برآورد و مشاهده این ماتریس صورت گرفته است. از جمله این روش­ها استفاده از اطلاعات جمع­آوری شده توسط سنسورهای ترافیکی می­باشد. در این رساله سعی بر آن شده تا به دو مسأله، یکی برآورد ماتریس تقاضای سفر در شبکه­های شلوغ و با ابعاد بزرگ و دیگری مسأله مشاهده ماتریس تقاضای سفر در شبکه­های خلوت پرداخته شود. در مسأله برآورد، با استفاده از اطلاعات حجم برخی از کمان‌های شبکه و به کمک رویکرد استنباط بیزی، به عنوان یکی از پرکاربردترین رویکردها، ماتریس تقاضای سفر در شبکه­های شلوغ برآورد شده است. بدین منظور، روشی کارآ جهت استفاده از این رویکرد، برای استفاده در شبکه­های حمل‌ونقل بزرگ، ارائه گردید. با ارائه این روش، محاسبات و حجم حافظه کامپیوتری مورد نیاز بدون از دست دادن دقت، به میزان زیادی کاهش یافته و زمان اجرای الگوریتم نیز برای استفاده در شبکه­های واقعی و با ابعاد بزرگ به میزان قابل توجهی کاهش می­یابد. از آنجا که یکی از ورودی­های این دسته از مدل­ها، اطلاعات حجم برخی از کمان­های شبکه می­باشد، در این رساله به مساله مکان­یابی کمان­های بهینه جهت شمارش پرداخته شد و الگوریتم کارآیی پیشنهاد گردید. این الگوریتم به همراه الگوریتم برآورد ماتریس تقاضای سفر پیشنهاد شده بر شبکه حمل‌ونقل سوفالز آزمایش شد و کارآیی آنها مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. برای اثبات اجرایی بودن این الگوریتم­ها برای شبکه­های با ابعاد بزرگ، این الگوریتم­ها بر شبکه حمل‌ونقل شهر اصفهان اجرا گردیدند. تحلیل­های آماری بیانگر آن است که روش پیشنهادی با دقت مناسبی ماتریس تقاضای سفر را برآورد و قابلیت اجرا بر شبکه­های بزرگ را داراست. در مسأله مشاهده­پذیری، هدف تعیین مکان‌های جمع‌آوری اطلاعات جریان در شبکه‌های خلوت در حین سفر به گونه‌ای است که با استفاده از این اطلاعات، بتوان ماتریس تقاضای سفر را مشاهده نمود. این بررسی با فرض وجود سنسورهای مشخص‌کننده مسیر جهت ثبت اطلاعات مسیر استفاده‌کنندگان از شبکه صورت گرفت و مدل‌هایی ریاضی جهت حل مسئله‌ی مکان‌یابی این سنسورها توسعه داده شد. از آنجا که تکنولوژی ساخت این سنسورها به حد کفایت پیشرفت نکرده است، پیشنهاد این رساله، جمع­آوری اطلاعات ترافیکی با استفاده از مصاحبه در حین سفر می‌باشد. با انجام مصاحبه دو مشکل بوجود خواهد آمد: اول آنکه با توجه به پیچیدگی مسیرها، امکان پرسش مسیر از استفاده­کنندگان شبکه وجود ندارد و دوم این­که با توجه به مختل شدن عبور و مرور، نمی توان همه وسائل را متوقف و با آنها مصاحبه نمود. این رساله با ارائه یک متدلوژی مناسب و مدل‌های پیشنهادی، سعی در حل این دو مشکل دارد. مدل‌های پیشنهادی بر شبکه حمل‌و‌نقلی نگوین- دپویی که شبکه‌ای کوچک است، اجرا شد و نتایج آن مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. همچنین با اجرای این مدل‌ها بر شبکه حمل‌و‌نقلی برون‌شهری استان اصفهان که شبکه‌ای واقعی با ابعاد بزرگ است، نشان داده شد که مدل‌های یاد شده قابلیت بکارگیری بر شبکه‌های بزرگ را دارا هستند.

تحت نظارت وف ایرانی