انتخاب صفحه

چکیده

یکی از مهمترین مراحل در فرایند برنامه ریزی حمل ونقلی، تخصیص ترافیک است. در واقع تخصیص ترافیک حاصل تمام مراحل پیش از خود در فرآیند چهارگانه برآورد تقاضای سفر می باشد. اکثر مدلهای تخصیص تراقیک که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، بر پایه قانون اول وارد راپا بنا نهاده شدهاند. این قانون از مفهوم تعادل استفاده کننده ” منتج گردیده و در آن فرضیات اساسی و در عین حال محدودکنندهای لحاظ شده است. مطالعات فراوانی تحت عنوان بررسی نامعینی و عدم قطعیت ” برای آزادسازی این قیود صورت پذیرفته است. تخصیص ترافیک تصادفی و منطق فازی دو رویکرد اساسی در این زمینه هستند که هر کدام به نوبه خود سعی در مدل کردن هرچه واقعی تر فرایند انتخاب مسیر کاربران، که نکته کلیدی در تخصیص تراقیک است، داشته اند. هدف این پژوهشی ارائه مدلی برای تخصیص ترافیک با در نظر گیری دو فاکتور تصادفی بودن و فازی بودن عملکرد کاربران است. دران پایان نامه ، ابتدا با استفاده از توزیع های احتمالی روشی برای مدلسازی ذهنیت قازی استفاده کنندگان از زمان تجربه شده کمان ها ارائه شده است. سپس با استفاده از نظریه مطلوبیت، روشی برای یافتن مطلوبیت فازی مسیرها نسبت به یکدیگر که یک گام مهم در جهت انتخاب مسیر و تعیین جریان کمانهاست، پیشنهاد شده و بر این اساس مدلی برای تخصیص ترافیک ارائه شده است. در نهایت به منظور نشان دادن چگونگی کار کرد مدل در حل مسایل مختلف، چند شبکه ترافیکی با ابعاد متفاوت بکار گرفته شده و نتایج آن گزارش شده است. نتایج حاصل نشان دهنده توانایی مناسب مدل در برآورد جریان کمانها

کلمات کلیدی: تخصیص ترافیک، تعادل استفاده کننده، تخصیص ترافیک تصادفی، منطق فازی

فهرست مطالب

فصل اول:مقدمه وکلیات

۱-۱. مقدمه

سیستم مدلهای حمل و نقل شهری که به صورت متداول در برنامهریزی حمل ونقل مورد استفاده قرار میگیرد، شامل ۴ مرحله ایجاد سفر، توزیع سفر، انتخاب وسیله و تخصیص ترافیک است. در مرحله تخصیص ترافیک که یکی از مهمترین مراحل برآورد تقاضاست، تقاضای سفر برآورد شده به سیستمهای عرضه حمل ونقل تخصیص داده میشود. ورودی این بخش تقاضای سفر مبدأ- مقصد برای طریقه های مختلف حمل ونقل و خصوصیات شبکه و خروجی آن حجم ترافیک و زمان سفر در کمانهای شبکه است. پیش بینی جریان ترافیک در برنامه ریزی و مدیریت ترافیک از اهمیت بالایی برخوردار است. این اهمیت را می توان در مواردی همچون طراحی شبکههای حمل ونقل در برنامهریزی بلندمدت و سیستمهای کنترل ترافیک در برنامهریزی کوتاه مدت مشاهده نمود. در این میان دقت روش های تخصیص ترافیک به عنوان آخرین مرحله و یکی از اساسی ترین مراحل برآورد تقاضا نقش بسیار مهمی می تواند ایفا کند. مدلهای تخصیص ترافیک عموما براساس قوانین رفتاری استفاده کنندگان از سیستم حمل و نقل هنگام انتخاب مسیر بنا نهاده شدهاند و بنابراین توصیف هرچه واقعیتر فرآیند انتخاب مسیر در مدل های تخصیص ترافیک و در نظر گرفتن جنبههای مختلفی از تصمیم رانندگان و استفاده کنندگان از سیستم، از جمله عدم قطعیت ها و نحوه استدلال آنها در مدل ها، میتواند به دقت بیشتر در برآوردها منجر شود. از طرف دیگر، مدل به دست آمده بایستی به راحتی قابلیت همفزونی به منظور تخصیص کل تقاضا به شبکه را داشته باشد. برای تحقق این اهداف در این پایان نامه سعی شده است از تئوری فازی به عنوان یک ابزار مناسب در مدل تخصیص ترافیک استفاده شود. تئوری فازی در سال ۱۹۶۵ بوسیله لطفی زاده معرفی گردید. این نظریه در ابتدا با مخالفت هایی روبرو شد، ولی به مرور ارزش آن مشخص گردید. به طوریکه امروزه در بسیاری از زمینه ها کاربرد ایننظریه به چشم میخورد. اگرچه نظریه مجموعه های فازی برای توصیف پدیدههای غیر قطعی و نامشخص استفاده میشود، ولی خود تئوری فازی یک تئوری دقیق است. دو دلیل برای استفاده از سیستمهای فازی مطرح شده است. اولا دنیای واقعی ما خیلی پیچیدهتر از آن است که بتوان یک توصیف دقیق و قطعی برای آن یافت. از طرف دیگر با حرکت به سمت عصر اطلاعات، دانش و معرفت بشری اهمیت پیدا می کند. بنابراین ما به فرضیه ای نیاز داریم که بتواند دانش بشری را به شکل سیستماتیک فرموله کند. کاری که در سیستمهای فازی به راحتی امکانپذیر است. در این پایان نامه ابتدا تعریف مسئله و ابعاد متنوع آن و همینطور اهداف مورد نظر از ارائه پایان نامه مورد بررسی اجمالی قرار میگیرد. سپس تاریخچه مطالعات و تحقیقات قبلی صورت گرفته در زمینه این مسئله توضیح داده می گردد و سپس مدل پیشنهادی و حل آن ارائه و در نهایت کارکرد مدل در حل شبکه های متنوع نشان داده میشود.

۲-۱. طرح مسئله و اهمیت آن

یکی از گامهای اساسی در برنامهریزی حمل ونقل شهری تخصیص ترافیک است. در مرحله تخصیص ترافیک، تقاضای حمل ونقل به سیستمهای حمل ونقل (عرضه) تخصیص یافته و بار ترافیکی هر مسیر تعیین می شود. بطور کلی در ادبیات موضوع بسته به ثابت یا متغیر بودن تقاضای سفر نسبت به زمان، دو نوع مدل تخصیص ترافیک استاتیک و دینامیک ارائه شده است. چنانچه بررسی جریان ترافیک در کوتاهمدت مد نظر باشد، از مدل های تخصیص ترافیک دینامیک استفاده می شود که در آن تقاضای سفر تابعی از مکان و زمان است. عموماً در برنامهریزی حمل ونقل فرض بر آن است که تقاضای سفر حداقل در یک بازه برنامهریزی، تابعی از زمان نیست و بنابراین از روشهای تخصیص ترافیک استاتیک استفاده می شود.بنیادین ترین دیدگاهی که در بحث تخصیص ترافیک شکل گرفته است، مدلهای تخصیص ترافیک قطعی هستند. فرض اصلی آنها این است که تعداد استفاده کنندگان از شبکه در هر گروه رفتاری خاص مشخصی بوده و زمان سفر درک شده توسط هر راننده با زمان سفر واقعی برابر است.قانون تعادل استفاده کننده (UE) از اصل کلی تعادل نش” که در زمینه نظریه بازی ها ” ارائه شده است، حاصل میشود و بیان می دارد که هر راننده همواره تلاش می کند زمان سفر خود را بین هر مبدأ و مقصد کاهش دهد و شرایط تعادل، زمانی حاصل میگردد که هیچ استفاده کنندهای نتواند به تنهایی، زمان سفر خود را بهبود بخشد.اما این تعریف به صورت اولیه، عملیاتی نبوده و برای حل مسائل تخصیص ترافیک چندان کارایی ندارد. واردراپ بیانی عملیاتی تر برای این مفهوم ارائه داد. طبق اصل اول واردراپ در شرایط تعادلی، زمان سفر مسیرهای استفاده شده با هم برابر و کوچکتر یا مساوی زمان مسیرهای استفاده نشده است. هرچند اثباتی برای معادل بودن تعریف ارائه شده توسط واردراپ و مفهوم تعادل استفاده کننده حاصل از قانون تعادل نش ارائه نشده است، اما این دو تعریف بجز در مواردی خاصی به یک نتیجه منجر می گردند.با این وجود، چن و ژنگ ” دریافتند که در عمل، زمان سفر هر مسیر استفاده شده در شبکه، بازمان سفر کوتاهترین مسیر، ممکن است تفاوتهای چشمگیری داشته باشد . این تحقیقات غالب بودن شرایط تعادل استفاده کننده را زیر سؤال برد. این مسئله پژوهشگران را ترغیب نمود تا برای یافتن روشهایی که از نقطه نظر عملی نتایج بهتر و واقع بینانهتری نسبت به روش های مبتنی بر تعادل استفاده کننده قطعی و مدل های کلاسیک داشته باشد، و از طرفی همانند تعادل استفاده کننده تصادفی در اجرا مشکل نداشته باشد ، تلاش نمایند.در گذشته تئوری احتمالات تنها راه حل تحلیل موقعیتهای غیر قطعی بوده است. این تئوری برای محاسبه میزان احتمال وقوع رخدادی خاصی مورد استفاده قرار میگیرد. برای این منظور تابع توزیع احتمال اطلاعات تمامی رخدادهای امکان پذیر را نشان داده و مبنای ارزیابی فرضیات می شود. بسیاری از مسائل حمل ونقل با تئوری احتمالات در ارتباط اند، که به عنوان نمونه میتوان به کاربرد احتمالات در تئوری صف و مدلهای مطلوبیت تصادفی اشاره کرد. از سوی دیگر، هندلایل محکمی برای فازی بودن هزینه سفر راننده ارائه کرده است. اما باز هم با بکارگیری تئوری فازی به تنهایی، نمیتوان به مدل ایدهآل دست پیدا کرد. زیرا افرادی که حتی یک برداشت از زمان مسیرها دارند، الزاماً تصمیم های یکسانی نمیگیرند. لذا با بکارگیری همزمان منطق فازی و دیدگاه تصادفی، شاید بتوان تا حد زیادی نحوه تصمیم گیری واقعی کاربران را مدل کرد.

1-1-مقدمه  2

1-2-طرح مسئله واهمیت آن 3

1-3-اهداف تحقیق 5

تابع چگالی توزیع بنا به ازای مقادیر مختلف پارامترها

تابع چگالی توزیع بنا به ازای مقادیر مختلف پارامترها

فصل دوم:مروری بر انواع مدلهای تخصیص ترافیک

همانگونه که ذکر شد، در مرحله تخصیص ترافیک به عنوان یکی از مراحل چهارگانه برنامهریزی حملونقل شهری، موضوع مورد بحث، چگونگی تخصیص ماتریس تقاضای مبدا- مقصد روی شبکه است. خروجی مدلهای تخصیص ترافیک در ارزیابی شبکه حمل ونقل مورد استفاده قرار میگیرد. برای حل مسئله تخصیص ترافیک، رفتار استفاده کنندگان در انتخاب مسیر مورد توجه قرار میگیرد. در دهههای اخیر تعادل استفاده کننده تصادفی و فازی برای پوشش نقصان ها و فرض های انجام شده در تعادل استفاده کننده قطعی در شبیه سازی رفتار استفاده کنندگان مورد استفاده قرار گرفته اند. همچنین در دو دهه اخیر تحقیقات گستردهای روی تخصیص ترافیک پویا انجام شده است. روش های پویا از آنجا که سیر تدریجی جریان ترافیک در شبکه را در نظر میگیرند، پیچیدهتر می باشند. در حقیقت بازههای زمانی بر اساس انتشار جریان ترافیکی با یکدیگر مرتبط می شوند. به عبارت دیگر انتشار ترافیکی، سیر تدریجی استفاده کنندگان در شبکه می باشد. بر این اساسی وسیلهای که در یک بازه زمانی خاصی وارد شبکه می شود، بسته به ابعاد شبکه و پیچیدگی آن، ممکن است نیاز به بیش از یک بازه زمانی داشته باشد تا به مقصد برسد. این مطلب خصوصاً در مناطق شهری و فرآیند تداخل های جریان ترافیک، امری متداول است. در این پژوهشی تخصیص ترافیک استاتیک مورد مطالعه قرار گرفته است و از اینرو در این فصل به مدلهای مربوط به تخصیص ترافیک استاتیک تاکید می شود.

2-1-مروری بر مطالعات انجام دشه درزمینه تخصیص ترافیک قطعی 9

2-2-مروری بر مطالعات انجام شده درزمینه تخصیص ترافیک تصادفی 12

2-3-مروری بر مطالعات پیشین درزمینه تخصیص با استفاده از مفهوم فازی 19

شبکه ترافیکی شهر سایوکس-فالز

شبکه ترافیکی شهر سایوکس-فالز

فصل سوم:آشنایی با تئوری فازی

در این فصل به برخی مفاهیم نظریه مجموعههای فازی که در این مطالعه بکار گرقته شدهاند، پرداخته می شود. نظریه فازی به عنوان ابزاری برای برخورد با برخی مسائل مشکل مرتبط با مفاهیم یا اعداد با مرزهای غیر شفاف و مبهم معرفی می شود. عملکرد مجموعههای فازی مکانیزم سیستماتیکی است که موضوعات بشری را با دیدگاهی جدید مطرح می کند. این تئوری مدل سازی موقعیتهای تقریبی و مبهم را تسهیل می کند. هدف از ارائه این فصل، تشریح مختصر برخی از مفاهیم و تعاریف کاربردی نظریه فازی است که در این مطالعه مورد توجه قرار گرفته است. در ابتدای این فصلی، روند تکامل تفکر فازی تشریح می شود. این مطالب برگرفته از کتاب تفکر فازی  میباشد. سپس به آشنایی بیشتر با مجموعه های فازی و تابع تعلق مثلثی به عنوان یکی از پرکاربردترین توابع تعلق خاصی که در این مطالعه هم مورد استفاده قرار میگیرد، پرداخته میشود و در نهایت، مطالب کلی در خصوصی اصولی مرتب کردن اعداد فازی بیان می شود.

۳-۳. مجموعههای فازی

تئوری فازی بر مبنای نظریه مجموعه های فازی شکل گرفته است. در این بخشی با بیان یک مثال لزوم ایجاد مفهوم مجموعه های فازی نشان داده خواهد شد. مسئله جداسازی اتومبیل های داخلی و خارجی یک شهر مفروض است. بسیاری از اتومبیل ها وجود دارند که درصدی از قطعات آنها داخلی و بقیه خارجی هستند. در این حالت این سوال مطرح می شود که این اتومبیل ها در کدام دسته قرار می گیرند. اساساً مجموعه هایی وجود دارند که نمی توان آنها را به فرم مجموعههای کلاسیک تعریف کرد، چون مرز مشخص و روشنی ندارند. در این حالت مجموعه های فازی مطرح می شوند. قبل از بیان نحوه نمایش مجموعههای فازی، روش های نمایش مجموعههای کلاسیک توضیح داده می شود. یک مجموعه کلاسیک A را میتوان با فهرست کردن اعضا، با مشخص کردن ویژگی اعضای مجموعه و یا با روش تعلق تعریف کرد. در روش تعلق، یک تابع تعلق یا تابع عضویت دو مقداری {0.1} به صورت زیر برای A تعریف می شود که با نشان داده می شود

3-1-مقدمه  26

3-2-سیر تطور تفکر فازی 26

3-3-مجموعه های فازی 28

3-3-1-مفاهیم اساسی مرتبط با مجموعه های فازی 30

3-4-حساب فازی 31

3-4-1-اعداد فازی واعمالی جبری مرتبط با آنها 43

3-4-2-آشنایی با توابع تعلق مثلثی 32

3-5-مرتب کردن اعداد فازی 33

3-5-1-روش رتبه بندی براساس نظریه امکان 34

3-6-خوشبینی 36

شبکه ی مثال 1 برای تخصیص ترافیک تصادفی

شبکه ی مثال 1 برای تخصیص ترافیک تصادفی

فصل چهارم:مدل تخصیص ترافیک استفاده کننده با استفاده از زمان سفر فازی

۱-۴. مقدمه

هدف این فصلی، ارائه یک الگوریتم جامع برای تخصیص ترافیک تصادفی با در نظر گرفتن رویکرد فازی

برداشت مردم از زمان سفر است. در ابتدا توضیحاتی راجع به انواع برداشت مردم از زمان سفر کمان های شبکه ارائه میگردد و خوشبینی و بدبینی کاربران تعریف می گردد. سپس در مورد ماهیت تصادفی تصمیم گیری افراد بحث می شود و نهایتا الگوریتمی ارائه میگردد که علاوه بر متمایز کردن افراد بر اساس نوع نگاهشان به زمان سفر، ویژگی تصادفی بودن تصمیم گیری آنان را نیز لحاظ میکند. برای این منظور از الگوریتم تخصیص تصادفی فیسک استفاده می گردد و زمانهای فازی، که در ادامه تعریف خواهند شد، به مدل خورانده می شوند.

۲-۴. معیارهای انتخاب مسیر

بنابرآنچه پیشتر اشاره شد، هدف این پژوهش ارائه الگوریتمی است که در تخصیص ترافیک، ذهنیت و فتار کاربران در فرایند انتخاب مسیر را واقعی تر مدل کند. اگرچه عوامل فراوانی مانند زمان سفر، ظرفیت مسیر، ایمنی، دسترسی های جانبی و زیبایی مسیر از فاکتورهای مهم انتخاب مسیر هستند ولی در عمل، محدودیتهایی وجود دارند که درنظرگیری همزمان این فاکتورها در مدل تخصیص ترافیک با مشکل مواجه می شود. برخی از این محدودیتها عبارتند از:

  • نحوه تعریف تعادل بر مبنای فاکتورهای ذکر شده
  • کمی کردن معیار اندازهگیری ایمنی و لحاظ کردن رابطه آن با حجم ترافیک

از اینرو در این پژوهش همانند اغلب پژوهشی های انجام شده در این زمینه تنها زمان سفر به عنوان معیاری برای انتخاب مسیر در نظر گرفته می شود. اگرچه در روش پیشنهادی تولید عدد فازی زمان سفر در این مطالعه برای هر مسیر، پارامتری در نظر گرفته شده که حساس به ویژگیهای ترافیکی آن کمان، مانند جریان ترافیک و ظرفیت بوده و بنابراین برخی از فاکتورهای فوق در انتخاب مسیر توسط استفاده کنندگان به صورت ضمنی در نظر گرفته می شوند.

۳-۴. خوشبینی و بدبینی

در فصل قبل توضیحاتی راجع به اعداد فازی و توابع تعلق مثلثی و نیز شاخصهای فازی و ارتباط آنها با دیدگاههای خوشبینی و بدبینی ارائه شد و با فرضیاتی که انجام شده، نشان داده شد که :

  • فرد خوش بین برای مقایسه زمان های فازی، ترکیبی از حد چپ و مرکزی را ملاک قرار می دهد.
  • فرد بدبین برای مقایسه زمان های فازی، ترکیبی از حد راست و مرکزی را ملاک قرار می دهد.

حال با استفاده از این نتایج، در قسمت بعد، افراد جامعه از حیث میزان خوشبینی به گروه های مختلف تقسیم می شوند و برای هر گروه تابع زمان سفر خاصی تعریف می گردد.

4-1-مقدمه 42

4-2-معیارهای انتخاب مسیر    42

4-3-خوش بینی وبدبینی 43

4-4-زمان سفر فازی 43

4-4-1-توزیع بتا 50

4-5-تعیین کران های زمان سفر فازی کمان 53

4-6-فرایند انتخاب مسیر 54

4-6-1-توزیع عمومی گامبل 55

4-6-2-توزیع گامبل یک متغیره 56

4-6-3-مدل لوچیت 57

4-7-مدل تخصیص تصادفی فیسک با استفاده از شاخص فازی زمان سفر 59

4-8-الگوریتم پیشهادی برای حل مدل تخصیص تصادفی فیسک،با استفاده از شاخص فازی زمان 62

فرم کلی توزیع بتا با پارامترهای 5و5 وتقسیم دامنه به 9 بازه مساوی

فرم کلی توزیع بتا با پارامترهای 5و5 وتقسیم دامنه به 9 بازه مساوی

فصل پنجم:چند مثال از کاربرد مدل تخصیص پیشنهادی

۱-۵. مقدمه

در این فصل ابتدا به منظور تشریح چگونگی کارکرد مدل پیشنهادی، به حل یک مثالی کوچک پرداخته می شود. آنگاه توانایی مدل با حل شبکه آزمایشی شهر سایو کسی – فالز و شبکه واقعی شهر مشهد به عنوان دو شبکه به ترتیب متوسط و تقریبا بزرگ مورد ارزیابی قرار میگیرد.

۴-۵. مثال ۳: کاربرد الگوریتم تخصیص پیشنهادی برای شبکه مشهد

به منظور بررسی قابلیت کاربرد الگوریتم تخصیص ترافیک پیشنهادی برای شبکههایی در مقیاسی یزرگ و با توجه به اینکه اطلاعات همزمان تقاضا و شمارش حجم برای این شیکه در دسترس بود، این الگوریتم برای اطلاعات شبکهی سال ۱۳۷۳ مشهد با ۹۳۵ گره و ۲۵۳۸ کمان و ۷۱۵۷ زوج مبدا- مقصد  به کار برده شد. ضابطه تعیین پارامتر k جهت مشخص کردن ضریب حد راست و حد چپ زمان فازی سفر مانند ضابطه به کار برده شده در شبکه سایوکس – فالز در بخش ۵-۳ فرض شد و از نتایج حاصل از تخصیص ترافیک قطعی – تعادل استفاده کننده – برای تعیین مقدار c/” به عنوان معیاری از وضعیت ترافیکی کمان ها استفاده شد. در هر تکرار مرکز زمان فازی سفر کمان برابر مقدار حاصل از رابطه تابع زمان سفر – حجیم (۵-۱) که مقدار حجم در آن برابر حجم تخصیص یافته فعلی کمان در آن تکرار است، قرار داده شدند و سپس با استفاده از الگوریتم پیشنهاد شده ، حجم تخصیص یافته کمانها در هر تکرار تعیین شدند. این کار برای ۳ مقدار  انجام گرفت. مدل در محیط برنامه نویسی) پیاده سازی شد و نتایج این آزمایشها در جدول ۵- ۱۳ نشان داده است. معیار توقف الگوریتم مقدار : کمتر از انتخاب شد و اجرای برنامه حدود ۷۰ دقیقه به طول انجامید. در این مثال از اطلاعات جریان ترافیکی مشاهده شده در ۱۱۲ کمان مربوط به شبکه ترافیکی شهر مشهد که در سال ۱۳۷۴ از طریق آمارگیری شمارش حجم حاصل شده بود، برای ارزیابی دقت مدل در برآورد واقعیات استفاده شد. شکل های (۵-۵) تا (۵-۸) میزان برازندگی جریان ترافیکی تخصیص داده شده با استفاده از تخصیص ترافیک بر اساس تعادل استفاده کننده غیر فازی و با استفاده از روش پیشنهادی برای  های مختلف و جریان ترافیکی مشاهده شده را، در کمان اشاره شده، نشان میدهد. همانطور که ملاحظه می شود، مدل توانسته با دقت بالایی جریان های مشاهده شده را بازتولید کند.

5-1-مقدمه 66

5-2-مثال 1:کاربرد الگوریتم تخصیص پیشنهادی برای یک شبکه کوچک   66

5-3-مثال2: کاربرد الگوریتم تخصیص پیشنهادی برای شبکه سایوکس-فالز 72

5-4-مثال3:کاربرد الگوریتم تخصیص پیشنهادی برای شبکه مشهد   83

مقادیر جریان کمان های شبکه مثال 1 برای سناریوهای مختلف از مقادیر0

مقادیر جریان کمان های شبکه مثال 1 برای سناریوهای مختلف از مقادیر0

فصل ششم:خلاصه،مروری برنتایج،ارائه پیشنهادات برای ادامه کار

ویژگیهای کلان و موجود ترافیکی کمانها جهت ساختن حدود زمان سفر کمانها استفاده کرد. از سوی دیگر، برای کاربران شبکه ۳ نوع دیدگاه تعریف گردید: دیدگاه خوشبینی، دیدگاه واقع گرایی و دیدگاه بدبینی. با فرض فازی بودن این مجموعهها، تابع تعلق هرکدام نیز تعریف شدند. با توجه به درجه عضویت زمان درک شده کاربران در هر یک از این توابع، تابع زمان سفر آن کمان برای هر گروه کاربران مشخص گردید و در نهایت توزیع افراد از حیث خوشی بینی در جامعه در نبود اطلاعات میدانی و واقعی، توزیع بتا با ضرایب متقارن فرض گردید. جامعه به ۹ گروه تقسیم شد و با استفاده از توزیع بتا، نسبت جمعیت در هر گروه تعیین شد. سپس میانگین وزنی زمان سفر هر گروه و جمعیت آن گروه در جامعه به عنوان زمان دی فازی شده کمانها در نظر گرفته شدند و با جمع معمولی این زمان ها، زمان مسیرها محاسبه گردید. در نهایت با استفاده از مدل لوجیت، تقاضای زوج های مبدا- مقصد، بین مسیرهای کارا که طبق ضابطه دوم دایل مشخص شدهاند، توزیع گردید و سهم هر مسیر و نهایتا جریان هر کمان تعیین گشت. نتایج حاصل از اجرای مدل در شبکههایی با ابعاد مختلف، حاکی از دقت بسیار بالای برآورد جریان کمان ها و نیز بار محاسباتی نه چندان سنگین آن است. مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل های تخصیص ترافیک قطعی و تصادفی غیرفازی و نیز مدلهای فازی موجود، دارای نقاط قوت چشمگیری است. برتری این مدل نسبت به مدل های ترافیک قطعی، در نظر گرفتن پارامتر خطا در زمان سفر و تمایز قائل شدن بین زمان سفر واقعی و درک شده کمان هاست. در مدل پیشنهادی نامعینی ناشی از عدم اطلاع کامل کاربران از شرایط شبکه و تصادفی بون تصمیمات نیز در قالب تخصیص ترافیک تصادفی مورد توجه قرار گرفتند. در مقایسه با مدلهای تخصیص فازی موجود، مدل دی در عمل اجرای سادهتری دارد و از دیدگاه نظری، نحوه تولید توابع تعلق زمان سفر کمان ها یکی از نکات جالب توجه آن می باشد. نکته حائز اهمیت در این مطالعه، استفاده از نظریه فازی در جای درست خود، یعنی مدلسازی ذهنیت استفاده کنندگان است و رفتار و تصمیم گیری کاربران از ضوابط تخصیص تصادفی پیروی می کند.ویژگیهای کلان و موجود ترافیکی کمانها جهت ساختن حدود زمان سفر کمانها استفاده کرد. از سوی دیگر، برای کاربران شبکه ۳ نوع دیدگاه تعریف گردید: دیدگاه خوشبینی، دیدگاه واقع گرایی و دیدگاه بدبینی. با فرض فازی بودن این مجموعهها، تابع تعلق هرکدام نیز تعریف شدند. با توجه به درجه عضویت زمان درک شده کاربران در هر یک از این توابع، تابع زمان سفر آن کمان برای هر گروه کاربران مشخص گردید و در نهایت توزیع افراد از حیث خوشی بینی در جامعه در نبود اطلاعات میدانی و واقعی، توزیع بتا با ضرایب متقارن فرض گردید. جامعه به ۹ گروه تقسیم شد و با استفاده از توزیع بتا، نسبت جمعیت در هر گروه تعیین شد. سپس میانگین وزنی زمان سفر هر گروه و جمعیت آن گروه در جامعه به عنوان زمان دی فازی شده کمانها در نظر گرفته شدند و با جمع معمولی این زمان ها، زمان مسیرها محاسبه گردید. در نهایت با استفاده از مدل لوجیت، تقاضای زوج های مبدا- مقصد، بین مسیرهای کارا که طبق ضابطه دوم دایل مشخص شدهاند، توزیع گردید و سهم هر مسیر و نهایتا جریان هر کمان تعیین گشت. نتایج حاصل از اجرای مدل در شبکههایی با ابعاد مختلف، حاکی از دقت بسیار بالای برآورد جریان کمان ها و نیز بار محاسباتی نه چندان سنگین آن است. مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل های تخصیص ترافیک قطعی و تصادفی غیرفازی و نیز مدلهای فازی موجود، دارای نقاط قوت چشمگیری است. برتری این مدل نسبت به مدل های ترافیک قطعی، در نظر گرفتن پارامتر خطا در زمان سفر و تمایز قائل شدن بین زمان سفر واقعی و درک شده کمان هاست. در مدل پیشنهادی نامعینی ناشی از عدم اطلاع کامل کاربران از شرایط شبکه و تصادفی بون تصمیمات نیز در قالب تخصیص ترافیک تصادفی مورد توجه قرار گرفتند. در مقایسه با مدلهای تخصیص فازی موجود، مدل دی در عمل اجرای سادهتری دارد و از دیدگاه نظری، نحوه تولید توابع تعلق زمان سفر کمان ها یکی از نکات جالب توجه آن می باشد. نکته حائز اهمیت در این مطالعه، استفاده از نظریه فازی در جای درست خود، یعنی مدلسازی ذهنیت استفاده کنندگان است و رفتار و تصمیم گیری کاربران از ضوابط تخصیص تصادفی پیروی می کند.

6-1-مقدمه 90

6-2-خلاصه  90

6-3-پیشنهادات برای ادامه کار 92

نمایش بدرفتاری رتبه بندی اعداد فازی

نمایش بدرفتاری رتبه بندی اعداد فازی

فصل هفتم:فهرست مراجع

واژه نامه      97

فهرست شکلها

شکل (۳-۱)- نمایش مفاهیم مرتبط با مجموعه های فازی  30

شکل (۳-۲)- صورت کلی تابع تعلق مثلثی   33

شکل (۳-۳)- نمایش بدرفتاری رتبه بندی اعداد فازی 34

شکل (۳-۴)- نمایش هندسی مقادیر      36

شکل (۳-۵)- نمایش هندسی مقادیر   36

شکل (۳-۶)- نواحی مؤثر در شاخصهای چهارگانه دبیوس و پرید      37

شکل (۳-۷)- نمایش دو عدد فازی M و N ا   38

شکل (۴- ۱) – توابع تعلق ۳ دیدگاه خوشبینی، واقع گرایی و بدبینی      44

شکل (۴-۲)- نمایش نقاط نمونه روی توابع تعلق ۳ دیدگاه معرفی شده       45

شکل (۴-۳) – تابع چگالی توزیع بتا به ازای مقادیر مختلف پارامترها         51

شکل (۴-۴) – فرم کلی توزیع بتا با پارامترهای (۵و۵) و تقسیم دامنه به ۹ بازه مساوی  52

شکل (۴-۵) – توزیع گامبل با پارامترهای (۱ و ۰)     56

شکل (۵-۱)- شبکهای مثال ۱ برای تخصیص ترافیک تصادفی    66

شکل (۵-۲)- مقادیر جریان کمانهای شبکه مثال ۱ به ازای مقادیر مختلف     70

 شکل (۵-۳) – مقادیر S به ازای مقادیر مختلف  71

شکل (۵-۴) – شبکه ترافیکی شهر سایوکسی – فالز       74

شکل (۵-۵)- نمودار پراکندگی بین مقادیر جریان مشاهده شده و مقادیر تعادل استفاده کننده در شبکه مشهد      87

شکل (۵-۶)- نمودار پراکندگی بین مقادیر جریان مشاهده شده و برآورد شده به ازای در شبکه مشهد       87

شکل (۵-۷)- نمودار پراکندگی بین مقادیر جریان مشاهده شده و برآورد شده به ازای در شبکه مشهد     88

شکل (۵-۸)- نمودار پراکندگی بین مقادیر جریان مشاهده شده و برآورد شده به ازای در شبکه مشهد        88

فهرست جدول ها

جدول (۴-۱)- درجه عضویت نقاط نمونه گروه ها در ۳ تابع تعلق معرفی شده       48

جدول (۴-۲) – توابع زمان سفر برای هر یک نقاط نمونه        49

جدول (۴-۳)- مساحت هر یک از قسمتهای ۹ گانه منحنی بتا       52

جدول (۵-۱)- زمان سفر و ظرفیت کمانهای مربوط به شبکه مثال       67

جدول (۵-۲)- نتایج حاصل از مدل تعادل استفاده کننده برای مثال       67

جدول (۵-۳)- پارامتر k و حدود چپ و راست کمانها    68

جدول(۵-۴) – جریان و زمان کمان ها با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با جریان و زمان تعادلی       68

جدول(۵-۵) – جریان و زمان مسیرها با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با جریان و زمان تعادلی      69

جدول(۵-۶) – جریان و زمان کمان ها با استفاده از الگوریتم پیشنهادی به ازای های مختلف      70

جدول(۵-۷) – تقاضای شبکهی سایوکسی – فالز (بر حسب هزار وسیله در روز)    75

جدول (۵-۸) – ویژگی ترافیکی کمانهای شبکهی سایوکسی – فالز در حالت تعادل استفاده کننده به همراه پارامترهای برآورد شده برای زمان فازی کمانها         76

جدول (۵-۹) – جریانهای حاصل از الگوریتم پیشنهادی ( F” flOW) برای کمانهای شبکه در مقابل جریان در حالت تعادل استفاده کننده (UE flOW)       78

جدول (۵- ۱۰) – جریانهای حاصل از الگوریتم پیشنهادی برای کمانهای شبکه به ازای 0 های مختلف      80

جدول (۵-۱۱)- جریانهای حاصل از الگوریتم پیشنهادی برای کمانهای شبکه مشهد به ازای 0 های       84


Abstract

Traffic assignment is one of the key steps in transportation planning. In this stage, link flows are obtained based on estimated O-D demand in previous steps. The first Wardrop rule is the base for all of proposed traffic assignment models. In these models, number of assumptions has been relaxed to make it more realistic. Stochastic traffic assignment and fuzzy rule are two different approaches to capture the realistic picture of route choice behavior of travelers. In this thesis, we utilize the Stochastic distributions to model the fuzzy perception of travelers from link experienced travel time. With using utility theory, fuzzy utility estimation method is proposed as an approach to determine path utilities and Consequently, estimating their flows. Finally, numerical experiments for different size networks are Conducted to Solve network assignment. Results represent the ability of proposed model to estimate the real flows in network.

Keywords: Traffic Assignment, User Equilibrium, Stochastic Traffic Assignment, Fuzzy Logic


تعداد صفحات فایل : 100

مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و سفارش فایل word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید