عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی ترافیک بزرگراهی بر اساس روش چند عاملی در سیستم اطلاعات مکانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سیستمهای اطلاعات جغرافیایی(GIS)
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1522;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40778;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1522;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40778
- تاریخ دفاع
- ۱۴ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- مینا خالصیان
- استاد راهنما
- محمودرضا دلاور
- چکیده
- افزایش روز افزون حجم و تنوع داده های مکانی- زمانی و پیچیدگی تحلیل های مکان مرجع موجود و مورد نیاز در مدیریت بهینه سیستم های حمل و نقل شهری موجب شده است تا تجزیه و تحلیل، تلفیق، مدل سازی و مدیریت این داده ها و انجام تحلیل های فوق در شبکه گسترده حمل و نقل شهری به عنوان یک چالش اصلی مطرح باشد. در این راستا، بکارگیری سیستم اطلاعات مکانی زمانمند در زمینه حمل و نقل می تواند به ارائه راه حل هایی برای بخش عمده ای از چالش های مطرح در سیستم حمل و نقل بیانجامد. مدل سازی و نمایش اشیا متحرک (وسایل نقلیه) در قالب شبیه سازی ترافیکی برای یافتن راهکار هایی جهت بهبود وضعیت عملکرد شبکه ترافیک شهری و ایجاد استراتژی های کنترلی در برنامه ریزی حمل و نقل، به عنوان یک نیاز اساسی برای رسیدن به یک سیستم اطلاعات مکانی زمانمند حمل و نقل مطرح است. شبیه سازی ماکرو انجام شده در این تحقیق، به طراحی و پیاده سازی روشی برای تعیین "مسیر حرکتی" هر وسیله نقلیه- راننده با رعایت اصول مطرح در سیستم اطلاعات مکانی منجر شده است. همچنین در این تحقیق در سطح میکرو شبیه سازی، به منظور ارائه یک مدل سازی مکانی- زمانی مناسب برای سیستم اطلاعات مکانی زمانمند به معرفی، بهبود و پیاده سازی مدل های حرکتی در دو نوع مدل¬های تعقیب حرکت وسایل نقلیه و مدل های تغییر خط عبوری مطرح در مکان و زمان پیوسته اقدام شده است. از آنجا که با توجه به بررسی های انجام پذیرفته، تاکنون طراحی و پیاده سازی جامعی مبنی بر بکارگیری سیستم اطلاعات مکانی زمانمند با مدل سازی چند عاملی به منظور شبیه سازی میکرو ترافیک شهری گزارش نشده است، به نظر می رسد این تحقیق برای اولین بار در راستای نیل به این هدف گام برداشته است. با طراحی و پیاده سازی انجام شده کاربر قادر به تنظیم پارامترهای تأثیرگذار در شبیه سازی می باشد که اجرای شبیه سازی را برای عامل های وسیله نقلیه- راننده مختلف تضمین می نماید. چنین شبیه سازی می تواند اصلاحات را نه تنها در شرایط عادی، بلکه در شرایط یا موقعیت های فرضی که ایجاد آن ها در دنیای واقعی دشوار است ارزیابی نماید تا کنترل معیارهای مکانی- زمانی اجزای درگیر به منظور پاسخگویی به نیازمندی های مکانی- زمانی امکان پذیر شود. تحلیل نتایج شبیه سازی با توجه به تغییر پارامترهایی مانند ویژگی های رفتاری (درصدهای مختلف از رانندگان پرخاشگر) و با توجه به ویژگی های وسایل نقلیه (مانند طول، حداکثر افزایش شتاب، حداقل کاهش شتاب، سرعت و غیره) و پارامتر های کنترلی مدل ها (مانند حد آستانه تغییر خط عبوری و میزان کاهش شتاب ایمن) در مقاطع مختلف از بزرگراه با توجه به هندسه و قوانین حاکم بر راه از اهداف این تحقیق می باشد. بدین ترتیب با توجه به نتایج تأثیر هر یک از این پارامترها امکان اخذ تصمیمات مناسب برای کنترل ترافیک در مقاطع خاص مهیا می شود. همچنین با توجه به طراحی و پیاده سازی انجام شده، پاسخگویی به انواع پرسش های مکانی- زمانی شامل پرسش های مکانی- زمانی مطرح در حین تعامل وسایل نقلیه و تعیین تعداد وسایل نقلیه عبوری از یک مقطع در یک بازه زمانی خاص (به منظور شناسایی میزان جریان) یا تعداد وسایل نقلیه موجود در یک بخش از راه در یک زمان خاص (به منظور شناسایی تراکم) امکان پذیر می باشد. نتایج بدست آمده از این تحقیق می تواند به عنوان پایه ای برای سایر تحقیقات در بکارگیری سیستم اطلاعات مکانی زمانمند و مدل سازی عامل مبنا برای شبیه سازی میکرو ترافیک شهری مدّ نظر قرار گیرد.
- Abstract
- The daily increase of the amount and variety of spatio-temporal data as well as available and required spatial analyses in optimum management of urban transportation systems has expressed the management, modeling and analysis of such data in an urban transportation network as a major challenge. In this context, using a temporal geospatial information system (TGIS) in transportation would result in presenting some solutions for a great number of the proposed challenges. Modeling and visualization of moving objects (vehicles) in a traffic simulation for finding the approaches that improve the urban traffic network functionality status and making control strategies in transportation planning is an essential need for approaching to a TGIS in transportation. In this research, an innovative approach based on the combination of micro and macro simulation levels is proposed. In the proposed macro simulation level, a method for identifying the route of each vehicle-driver is designed and implemented by considering the propounded elements of GIS. In micro simulation level, in order to present a suitable spatio-temporal modeling for TGIS, the introduction, improvement and implementation of movement models in two types of car-following and lane changing models in continuous time and space is performed. It seems that no comprehensive research has been reported on designing and implementing an urban traffic micro simulation based on using TGIS and multi-agent modeling. Therefore, this research has come up to meet this goal. With the performed design and implementation, the user is capable of setting effective parameters on simulation that guarantees the performance of simulation for different vehicle-driver agents. Such a simulation can evaluate modifications not only under usual conditions, but also under theoretical scenarios that would be difficult to monitor in the real urban traffic situations and make the control of the involved spatio-temporal criteria possible. The analysis of simulation is resulted by including the following parameters: ? the behavior characteristics (e.g., different percentage of aggressive drivers), ? the vehicles properties (i.e., maximum acceleration, minimum deceleration, velocity), ? the model controlling parameters (i.e., lane changing threshold and safe deceleration value) in different segments of a highway, and ? the road geometry and prevailing rules. So, it is possible to make decisions for special segments due to the results of the impacts of each parameter. Finally, according to the performed design and implementation, responding to the different spatio-temporal queries during vehicle's interactions and identifying the number of vehicles passing a segment in a specific time interval (for identifying the traffic flow) or the number of available vehicles in a road segment at a specific time (for identifying the traffic congestion) is possible. The results of this research can be taken into consideration as a basis of other researches in using TGIS and agent-based modeling for urban traffic micro simulation.
