SUPERVISOR
Sayed Nader Shetab bushehri
سیدنادر شتاب بوشهری (استاد راهنما)
STUDENT
Mohammad Mahdi Abdi
محمدمهدی عبدی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده مهندسی صنایع
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
TITLE
Reliability improvment of the performance of urban transportation networks under recurrent congestion in the conditions of the driver's unaware of the traffic situation by using street widening
Transportation services have a great importance which are make economic- social activities facilitate in the community. What is important for users of the urban traortation system is the quality of its services and what is widely understood by people in the questionnaires, they have complained that there is a busy and unpredictable travel time. Therefore, one of the main goals of policymakers in urban traort system is to reduce or eliminate the traffic congestion. Achieving this goal requires the adoption of appropriate policies by traort professionals. Though, in order to reduce traffic congestion, studies have been carried out on the selection of urban streets for widening, but the basis of these studies has been based on the traditional analysis of street networks. In this type of analysis, it is assumed that the Origin-Destination demand and street capacity are constant over time, while the demand for travel in a particular hour of the day may vary and the street capacity for various reasons such as traffic accidents, parking lots Incorrect, bad driving and ... may change. In another way, it cannot be said that a street in a particular hour of the day is definitely busy or quiet and should be talked about in a way about the crowded or silent on that street. With this in mind, we should study the performance of urban traort networks in terms of congestion in terms of reliability. One of the objectives of this study is to determine the reliability of the operation of urban traort networks in relation to recurrent congestion. For this purpose, in this thesis, a model has been presented to determine the probability of crowding the streets of a city network. This model has the ability to determine the probability of the congestion using the log-normal distribution function in showing the changes in travel time in an arc by using free travel time information and average travel time in that arc. Then, a new model was developed to calculate the reliability of the network with the probability of a bunch of arcs, and to illustrate how it was used, the model was implemented on a Sioux Falls traortation network and the reliability of the network was calculated. . Another goal of this study was to improve the reliability of the network's performance in connection with recurrent congestion using the street widening policy. In this thesis, a project selection model was used in traortation networks in this connection. The model is a high-level two-level model, the optimal set of projects to be selected from among a set of candidate projects, and with a limited budget allocation, is chosen and at the low level, a problem of equilibrium traffic allocation can be solved. To make since the problem of selecting a project in traort networks is NP-hard from the point of view of solution of NP-hard issues, a quantum evolutionary heuristic algorithm is used to solve the model of the selection of the widening project and its implementation results are presented on the Sioux Falls test network. The results of implementing the entire model on the Sioux Falls network indicate that the method is applicable to large networks Keywords: Project selection in urban traortation network, Frank-Wolfe algorithm, street widennig, Quantum Evolutionary Algorithm
خدمات حمل و نقلی دارای اهمیت بالایی می باشند، به این صورت که باعث سهولت در انجام فعالیت های اقتصادی- اجتماعی در جامعه می شوند.. آنچه برای استفاده کنندگان سیستم حملونقل شهری مهم است، کیفیت خدمات آن بوده و آنچه به طور وسیع، مردم در پرسشنامهها از آن شکایت نمودهاند، شلوغی و غیرقابل پیشبینی بودن زمان سفر است. بنابراین یکی از مهمترین اهداف سیاستگذاران در حوزه حمل و نقل شهری کاهش یا از بین بردن شلوغی ناشی از ترافیک می باشد. نیل به این هدف نیازمند اتخاذ سیاست های مناسب از جانب متخصصان حوزه حمل و نقل است. اگرچه برای کاهش شلوغی ترافیکی، مطالعاتی در ارتباط با انتخاب خیابان های شهری جهت تعریض، انجام گرفته است، ولی مبنای این مطالعات بر اساس تحلیل سنتی شبکه های خیابانی بوده است. در این نوع تحلیل ها، فرض بر آن است که تقاضای مبدا- مقصد و همچنین ظرفیت خیابانها در طول زمان ثابت می باشند و حال آنکه تقاضای سفر در ساعتی خاص از روز ممکن است متغیر بوده و ظرفیت خیابانها به دلایل مختلف همچون تصادفهای ترافیکی، پارکینگهای نادرست، رانندگی بد و... ممکن است تغییر کند. به صورت دیگر نمی توان گفت که یک خیابان در ساعتی خاص از روز به طور یقین شلوغ است یا خلوت و باید در ارتباط با میزان شلوغی و یا خلوتی در آن خیابان به گونه ای احتمالی صحبت کرد. با توجه به این موضوع باید عملکرد شبکه های حمل و نقل شهری در ارتباط با میزان شلوغی در آن را از دیدگاه قابلیت اعتماد مورد مطالعه قرار داد. یکی از اهداف این مطالعه تعیین قابلیت اعتماد به عملکرد شبکه های حمل و نقل شهری در ارتباط با شلوغی های بازگشت پذیر است. به همین منظور در این پایان نامه، ابتدا مدلی جهت تعیین احتمال شلوغی خیابانهای یک شبکه شهری ارائه گردیده است. این مدل با بکارگیری تابع توزیع لوگ-نرمال در نشان دادن تغییرات زمان سفر در یک کمان و استفاده از اطلاعات زمان سفر آزاد و میانگین زمان سفر در آن کمان، قابلیت تعیین احتمال شلوغی کمان یاد شده را دارا می باشد. سپس مدلی ابداعی جهت محاسبه ی قابلیت اعتماد شبکه با در دست داشتن احتمال شلوغی کمان ها ارائه گردید و جهت نشان دادن نحوه بکارگیری آن، مدل یاد شده بر روی شبکه حمل ئ نقلی سایوکس فالز اجرا گردید و میزان قابلیت اعتماد به عملکرد این شبکه محاسبه شد. هدف دیگر این مطالعه، بهبود قابلیت اعتماد به عملکرد شبکه در ارتباط با شلوغی های بازگشت پذیر با استفاده از سیاست تعریض خیابانها بوده است. در این پایان نامه از یک مدل انتخاب پروژه در شبکه های حمل و نقل در این ارتباط استفاده گردید. مدل یاد شده یک مدل دو سطحی است که در سطح بالای آن، مجموعه پروژه های بهینه جهت تعریض از میان مجموعه پروژه های کاندید و با توجه به محدودیت بودجه تعریض انتخاب می گردد و در سطح پایین آن یک مسئله تخصیص ترافیک تعادلی استفاده کننده حل می گردد. از آنجا که مسئله انتخاب پروژه در شبکههای حملونقل، از دیدگاه حل از نوع مسائل NP-hard است از الگوریتم فراابتکاری تکاملی کوانتوم جهت حل مدل انتخاب پروژه تعریض، استفاده گردیده و نتایج اجرای آن بر روی شبکه آزمایشی سایوکس فالز ارائه شده است. نتایج اجرای کل مدل بر روی شبکه سایوکس فالز نشان می دهد که روش یاد شده قابلیت بکارگیری در شبکه های بزرگ را داراست. کلمات کلیدی: انتخاب پروژه در خیابانهای شهری، تعریض، الگوریتم تخصیص ترافیک فرانک- ولف، الگوریتم تکاملی کوانتوم