پایان نامه ارشد : بهینه سازی مکان شمارنده های ترافیکی جهت دستیابی به چگونگی توزیع

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع

گرایش : سیستم­های اقتصادی اجتماعی

عنوان : بهینه سازی مکان شمارنده های ترافیکی جهت دستیابی به چگونگی توزیع

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

 

رشته: مهندسی صنایع-سیستم­های اقتصادی اجتماعی

 

عنوان:

بهینه سازی مکان شمارنده های ترافیکی جهت دستیابی به چگونگی توزیع سفر میان نواحی ترافیکی

 

اساتید راهنما:

پروفسور ایرج مهدوی

دکتر بابک شیرازی

استاد مشاور:

دکتر صابر شیری پور

1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیدهدر هر اجتماع انسانی در مکانهای گوناگون چه شهری یا روستایی ایجاد امکانات آمد و رفت از ضروریات اجتناب ناپذیر به شمار می آید و در این حرکتها نیز سعی بر این است که با حمل مایحتاج انسان مسائل مورد نظر را نیز حل نمایند. حال اگر سیستمی استوار پدید آید که بتواند این رفت و آمدهای انسانی و حمل کالاهای مورد نیاز آنها را در این فضا به صورت صحیح تنظیم نماید ، می توان از یک برنامه ریزی حمل و نقل صحبت به میان آورد . برنامه ریزی حمل ونقل  شهری یک ارزیابی مداوم برنامه های حمل و نقل برای رسیدن به اهداف و مقاصد توسعه تمام یک استان و یک جامعه شهری است ، به عبارت دیگر برنامه ریزی حمل ونقل فن نظام یافته ای از تجزیه و تحلیل عناصر حمل ونقل و ترافیک است که هدف آن ایجاد ایمنی در سیستم حمل و نقل کار آمد و ناسب در ارتباط با نیازهای جاری و آینده و اولویتهای جامعه می باشد .در این پژوهش سعی داریم با استفاده از ابزار برنامه ریزی حمل ونقل مکان های مناسب برای نصب شمارنده های ترافیکی جهت دستیابی به تقاضای سفر در شبکه حمل و نقل شهری بررسی  کنیم. کلمات کلیدی: ماتریس مبدا-مقصد تقاضای سفر ، مدل های مکان یابی ، مکان یابی شمارنده های ترافیک فهرست مطالبعنوان                                                                                                            صفحهفصل اول : کلیات تحقیق و ساختار پایان نامه..................................................................... 8
  • ضرورت و اهداف برنامه ریزی حمل و نقل شهری..................................... 9
  • ضرورت آگاهی از تقاضای سفر برای برنامه ریزی شهری......................... 10
  • تعریف مساله........................................................................................ 14
  • محتویات ............................................................................................. 14
1-4-1 فصل اول : کلیات تحقیق............................................................. 191-4-2  فصل دوم : ادبیات موضوعی و پیشینه ی تحقیق............................ 191-4-3  فصل سوم : روش تحقیق........................................................... 191-4-4  فصل چهارم : نتایج تحقیق....................................................... 191-4-5  فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات....................................... 19 فصل دوم: ادبیات موضوعی و پیشینه ی تحقیق................................................................ 22
  • مقدمه................................................................................................... 23
  • روش های مدل کردن ترافیک................................................................. 24
  • تخمین ماتریس تقاضای مبدا-مقصد با استفاده از رویکرد آماری............. 30
    • حداکثر احتمال........................................................................ 30
    • حداقل مربعات عمومی........................................................... 31
    • استنباط بیزین........................................................................ 33
2-4     تعیین تعداد و محل شمارشگرهای ترافیکی.............................................. 35فصل سوم: ارائه مدل ریاضی.......................................................................................... 45
  • مقدمه................................................................................................... 46
  • تعریف مسئله........................................................................................ 46
  • ارایه ی مدل ریاضی پیشنهادی................................................................ 48
    • اندیس­ها................................................................................ 48
    • پارامترها................................................................................ 48
    • متغیرهای تصمیم­گیری............................................................ 49
    • مدل ریاضی........................................................................... 49
    • تحلیل مدل............................................................................ 50
فصل چهارم: محاسبات و یافته­های تحقیق........................................................................ 52
  • مقدمه................................................................................................... 53
  • مثال عددی............................................................................................ 53
فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات آتی.......................................................................... 56
  • نتیجه­گیری............................................................................................ 57
  • پیشنهادات آتی...................................................................................... 58
منابع............................................................................................................................... 59منابع فارسی............................................................................................................... 59منابع لاتین................................................................................................................. 59       فهرست جداولعنوان                                                                                                                                         صفحهفصل چهارمجدول (4-1) کمان های بهینه مثال عددی شبکه حمل و نقل................................................... 53 جدول(4-2) مؤلفه های ماتریس تقاضای سفر اولیه................................................................ 54جدول (4-3) مؤلفه­های ماتریس تقاضای سفر تخمینی........................................................... 54 فهرست شکل هاعنوان                                                                                                                      صفحه                 فصل اولشکل(1-1)شبکه کوچک برای اثبات وجود ماتریس تقاضای سفر چندگانه............................. 17فصل دومشکل(2-1)اهمیت جریان خالص و ناخالص با توجه به قانون 3 یانگ...................................... 38شکل(2-2)نمودار میانگین اطلاعات زوج مبدا-مقصد w  با توجه به احتمال سفر آن.................. 41فصل سومشکل(3-1)مثال شبکه ساده برای بررسی مساله تکرار لینک ................................................... 50فصل چهارمشکل(4-1)شبکه حمل و نقل مورد بررسی........................................................................... 53 فصل اولکلیات تحقیق  1-1- ضرورت و اهداف برنامه­ریزی حمل­و­نقل شهریرشد و توسعه­ی جوامع شهری، سبب افزایش نیاز این جوامع به خدمات همگانی و اجتماعی شده­است. انجام بسیاری از فعالیت­های اجتماعی و اقتصادی نیازمند تسهیلات حمل­ونقلی است. شهرها برای خدمات حمل­ونقل تا حدود زیادی به سیستم خیابان­های خود متکی هستند. این سیستم­ها برای جواب­گویی به تقاضای فزاینده­ی ترافیک اتومبیل­ها، ترافیک تجاری، حمل­ونقل عمومی، دسترسی به زمین­های اطراف و همچنین پارکینگ­ها، همیشه در حال تحمل بار اضافی هستند.تسهیلات حمل­ونقل نیاز اساسی یک جامعه برای رشد و توسعه است. با توجه به سرمایه­ی عظیم لازم برای انواع پروژه­های شهری، نتایج عدم برنامه­ریزی مناسب از همیشه حادتر شده است. این موضوع، لزوم توجه به برنامه­ریزی صحیح در حیطه حمل­ونقل را مورد تأکید قرار می­دهد. عدم برنامه­ریزی صحیح بخش حمل­ونقل می­تواند خسارت­های زیادی  را بر روی توسعه­ی شهر، منطقه و حتی یک کشور داشته­باشد. به­عنوان مثال در ترافیک شهری مشکلات عدیده و محسوسی وجود دارد که لزوم توجه به برنامه­ریزی حمل­ونقل را نمایان می­سازد؛ خیابان­های شلوغ، آلودگی هوای شهرها، تصادف­های ترافیکی و خسارت­های مالی و جانی حاصل از تصادف­ها، راه­بندان­ها، بهم خوردن نظم و آرامش مراکز مسکونی و درمانی، ایجاد استرس و فشار روحی، اشکال در دسترسی مناطق مختلف و . . .. همه­ی این موارد لزوم برنامه­ریزی حمل­ونقل را در سطح شهری و برون­شهری روشن می­سازد.در مباحث مربوط به حمل­ونقل، منظور از برنامه­ریزی فرآیند یا فعالیتی است که طی آن اقدامات لازم احتمالی برای آینده جهت سوق دادن یک مجموعه یا سیستم حمل­ونقلی به سوی یک وضعیت دلخواه مورد بررسی قرار می­گیرد. وضعیت دلخواه یادشده می­تواند به یک­سری اهداف مثبت در آینده و یا پیشگیری از ایجاد مسائل و مشکلات در آینده را شامل گردد. این فرآیند در نهایت منجر به اتخاذ تصمیم و سپس انجام اقدامات مؤثر در راستای تحقق و حصول اهداف و وضعیت دلخواه می­گردد.هدف از برنامه­ریزی سیستم­های حمل­ونقل، طراحی نزدیک به بهینه­ی مجموعه تسهیلات حمل­ونقل موجود و روش­های به­کارگیری آن­هاست. همچنین هدف دیگر برنامه­ریزی سیستم­های حمل­ونقل، به­کارگیری تسهیلات حمل­ونقل جدید در آینده است، به­گونه­ای که با توجه به تسهیلات حمل­ونقل موجود، اهداف مورد نظر به بهترین وجه ممکن ارضا گردند.مهم­ترین موضوعی که در برنامه­ریزی حمل­ونقل وجود دارد، ارتباط آن با آینده و به عبارت دیگر آینده­نگری در آن است، زیرا یک فعالیت برنامه­ریزی مربوط به اقداماتی است که در زمان­های مختلف در آینده انجام خواهدگرفت و بین زمان انجام اقدام و زمانی که نتایج و تأثیرات آن احساس می­شود، ممکن است یک فاصله­ی زمانی نسبتاً طولانی وجود داشته باشد. این فاصله به عوامل زیادی از قبیل موضوع و مقادیر کمی و کیفی اقدام مورد نظر بستگی دارد.فرآیند پیش­بینی سفر یکی از پرکاربردترین قسمت­های برنامه­ریزی حمل­ونقل است. این فرآیند مختص برنامه­ریزی حمل­ونقل شهری و برون­شهری بوده و به­کارگیری آن در برنامه­ریزی حمل­ونقل با توجه به اطلاعات مؤثر و آنالیز دقیق می­تواند به عنوان یک شاخص پیش­بینی برای توسعه­ی آینده به­کار گرفته­شود. فرآیند پیش­بینی سفر دارای یک ساختار عمومی است که بر اساس تجربه و آزمایش به­دست آمده­است، و درواقع ساختار کلی این مدل نتیجه­ی جربیات و مطالعات دهه­ی 60 میلادی بوده که در دهه­های بعد هم تغییر چندانی نکرده­است. 1-2- ضرورت آگاهی از تقاضای سفر برای برنامه­ریزی شهریتحلیل و طراحی سیستم­های حمل­ونقل نیازمند تخمین تقاضای فعلی و پیش­بینی تقاضای آینده می­باشد. این تخمین­ها و پیش­بینی­ها می­تواند با استفاده از منابع اطلاعاتی و روند­های آماری به­دست­آیند. شرط برنامه­ریزی درست در حیطه­ی حمل­ونقل شهری چه در سطح استراتژیک و چه در سطح کارکردی آگاهی از تقاضای حمل­ونقل را می­طلبد. به­عبارت دیگر، برنامه­ریزی حمل­ونقل شهری بدون آگاهی از تقاضای سفر اگر ناممکن نباشد بسیار دور از ذهن است. اطلاعات مربوط به تقاضای سفر منطقه­ی مورد مطالعه، در ماتریسی تحت عنوان ماتریس تقاضای سفر مبدأ-مقصد ذخیره می­شود. برای داشتن تعریفی از این ماتریس می­توان گفت: ماتریسی که هریک از مؤلفه­های آن تعداد سفر از یک ناحیه­ی ترافیکی به ناحیه­ی دیگر برای هدف سفر خاص در یک دوره­ی زمانی مرجع (برای مثال ساعت پیک، متوسط روز و ...) را نشان دهد، ماتریس تقاضای سفر و یا اصطلاحاً ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد نامیده می­شود. این ماتریس را می­توان  مهم­ترین ورودی برای مسائل برنامه­ریزی و طراحی سیستم­های حمل­ونقل دانست. اطلاعات تقاضای سفر مبدأ-مقصد، مهندسین ترافیک را در شناسایی تقاضای سفر روی تسهیلات موجود و یا آتی حمل­ونقل، کافی بودن پارکینگ­ها و ترمینال­ها، کافی بودن تسهیلات حمل­ونقل عمومی موجود، بهترین محل برای پل­ها و ترمینال­های جدید، اطلاعات مورد نیاز برای برنامه­ریزی، تعیین محل و طراحی سیستم خیابان­های جدید، سیستم بزرگراه­ها و آزادراه­ها، راه­های جدید و توسعه­ی آن­ها، اطلاعات لازم برای برنامه­ریزی، مکان­یابی و طراحی یا توسعه­ی سیستم­های حمل­ونقل عمومی، اولویت­های اجرائی و راه حل­های اقتصادی برای برنامه­های توسعه و . . . کمک می­نماید.قبل از فرآیند پیش­بینی سفر ابتدا باید به منطقه­بندی و ناحیه­بندی محدوده­ی مورد مطالعه پرداخت:
  • منطقه­بندی: از اولین گام­هایی که در انجام مطالعات سیستم­های حمل­ونقل و سرمایه­گذاری­هایی که اثرات اقتصادی، اجتماعی و زیست­محیطی عمده­ای را بر محیط اطراف خود می­گذارد، تعیین محدوده­ی جغرافیایی است که حوزه­ی نفوذ سیستم­ها و سرمایه­گذاری­های مالی را در بر می­گیرد. از نظر تئوری وسعت این منطقه نامحدود است، ولی در عمل می­توان محدوده­ای را برای اثرات مورد مطالعه شناسایی کرد که اثرات سرمایه­گذاری مورد نظر در خارج از آن قابل چشم­پوشی باشد. بزرگی این محدوده چنان است که عمده اثرات مورد بررسی را در بر داشته­باشد، و همچنین انجام مطالعه را از نظر صرف وقت و هزینه ممکن سازد.
  • ناحیه­بندی: برای برنامه­ریزی حمل­ونقل باید اطلاعات اقتصادی، اجتماعی و حمل­ونقلی مربوط به نقاط مختلف تولید و جذب سفر در منطقه­ی مورد مطالعه تعیین گردد. ولی در عمل تعداد این نقاط تولید و جذب سفر در منطقه بسیار زیاد است، بنابراین با مشکلاتی در گردآوری و تحلیل اطلاعات مواجه خواهیم بود. برای رفع این مشکلات باید منطقه­ی مورد مطالعه را به تعدادی نواحی ترافیکی تقسیم­بندی نمود. سپس برای هر ناحیه می­بایست جمعیت، وضعیت اجتماعی، اقتصادی، تجهیزات وکاربری­ها و . . . به­دست آیند. برای مرزبندی ناحیه­ها رعایت ضوابطی ضروری است، که مهم­ترین آن­ها ذیلاً آورده­شده­است:
- هم­گونی: از آن­جایی که ناحیه­بندی نوعی گروه­بندی از واحدهای آماری است، از این­رو ناحیه­ها باید از نظر داخلی (درون­گروهی) هم­گون و از نظر خارجی (برون­گروهی) ناهمگون باشند.- هم­وزنی در تولید و جذب سفر که باعث افزایش دقت در مدل­سازی می­شود.- دسترسی آماری: ناحیه­ها باید چنان اختیار شوند که آمار و اطلاعات مستمر مانند جمعیت، اشتغال و دیگر اطلاعات مربوطه به سادگی قابل دسترس باشند.- حجم محاسبات: تعداد ناحیه­ها باید چنان باشد که حجم محاسبات آن­ها امکان­پذیر و معقول باشد.بعد از انجام گام­های منطقه­بندی و ناحیه­بندی می­توان به فرآیند پیش­بینی سفر پرداخت. به­طور کلی این فرآیند به صورت دنباله­ای از چهار مدل زیر مورد استفاده قرار می­گیرد [1] :1-  مدل تولید سفر (تصمیم برای انجام سفر به­منظور رسیدن به یک هدف مورد نظر)2-  مدل توزیع سفر (انتخاب مقاصد سفرهای تولید شده از هر ناحیه)3-  مدل انتخاب گونه­ی سفر (انتخاب وسیله­ی نقلیه برای انجام سفر)4-  مدل تخصیص سفر (انتخاب مسیر سفر)در اولین مرحله، به برآورد تعداد سفرهای تولید شده در این نواحی پرداخته می­شود. در مرحله­ی بعد با استفاده از مدل­های توزیع سفر، سفرهای تولید شده در هر ناحیه به سایر نواحی توزیع می­شوند. اطلاعات این دو مرحله باعث ایجاد ماتریس تقاضای سفر مبدأ-مقصد می­گردد. در مرحله­ی سوم به کمک مدل­های انتخاب گونه­ی سفر، تقاضای سفر بین هر زوج مبدأ-مقصد به گونه­های مختلف سفر اختصاص می­یابند، و در نهایت در مرحله­ی آخر به کمک مدل­های تخصیص ترافیک، ماتریس تقاضای سفر به شبکه­ی حمل­ونقل اختصاص می­یابد و به تبع آن حجم جریان کمان­های شبکه­ی حمل­ونقل بدست می­آید.در تحلیل مسائل حمل­ونقل شهری، مدل­های یاد شده در بالا  نقش اساسی بازی می­کنند. اطلاعات مربوط به مدل­های تولید و توزیع سفر در ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد نشان داده می­شود، که این اطلاعات به دو طریق مستقیم و غیرمستقیم قابل به­دست­آوردن می­باشند.روش­های مستقیم گردآوری اطلاعات خود به سه گروه دسته­بندی می­گردند.
  • روش­های مشاهده­ای: این گروه از روش­ها با مشاهده­ی وضع ترافیک و برداشت اطلاعات لازم از این مشاهدات به برآورد حجم سفرهای مبدأ-مقصد می­پردازند. نمونه­ای از این روش­ها ثبت شماره­ی وسایل نقلیه است.
  • روش­های پرسشنامه­ای: این گروه از روش­ها اطلاعات مورد نیاز را از طریق توزیع پرسشنامه گردآوری می­کنند و می­توان آن­ها را به سه دسته­ی توزیع پرسشنامه در مبدأ سفر (ارسال کارت پستی به آدرس صاحب وسیله­ی نقلیه)، توزیع پرسشنامه در مقصد سفر و توزیع پرسشنامه در حین انجام سفر دسته­بندی کرد.
  • روش مصاحبه­ی حضوری: اطلاعات مورد نیاز در این روش از طریق مصاحبه از افراد جامعه آماری به­دست می­آید. همچون روش پرسشنامه­ای، این روش نیز به سه دسته­ی مصاحبه در مبدأ سفر (مصاحبه با ساکنین مکان­های مسکونی)، مصاحبه در زمان سفر (مصاحبه با رانندگان وسائل نقلیه در کنار جاده­ها) و مصاحبه در مقصد سفر (شامل مصاحبه با خریداران در مراکز خرید، دانش­آموزان در مدارس و کارکنان در محل کار) دسته­بندی می­گردد.
اگرچه این روش دارای معایب زیادی از جمله صرف وقت و هزینه بسیار زیاد می­باشد، ولی با این وجود به علت این­که ساختار سفرها، بین مبادی و مقاصد شکل می­گیرد، ناگزیر انجام مطالعات جامع برای منطقه­ی مورد مطالعه ضروری می­باشد. از طرفی با توجه به هزینه­ی بالای جمع­آوری اطلاعات مربوط به تقاضای سفر از طریق روش مستقیم، جمع­آوری این­گونه اطلاعات در فواصل زمانی کوتاه میسر نیست. لذا برای اصلاح و به­روزرسانی ماتریس تقاضای سفر روش­های غیر مستقیم مورد توجه پژوهشگران قرارگرفته­است، که این روش­ها خود بر دو نوع­اند:
  • به­دست آوردن ماتریس تقاضای سفر به کمک مدل­های ساخته­شده برای شهرهای مشابه
  • استفاده از مدل­های برنامه­ریزی ریاضی برای تخمین ماتریس­های تقاضای مبدأ-مقصد از مشاهدات حجم جریان ترافیک بر روی خیابان­ها
چون اطلاعات ماتریس تقاضای مبدأ-مقصدی که از طریق مستقیم به­دست آمده، دارای خطاهای ناشی از آمارگیری و یا خطاهای ایجاد شده از مدل­های حمل­ونقلی می­باشد، ممکن است اطلاعات این ماتریس دقیق نباشد. یکی از کارهایی که در جهت افزایش دقت اطلاعات این ماتریس­ها می­توان انجام داد، اصلاح این ماتریس با استفاده از اطلاعات واقعی حجم جریان ترافیک تعدادی از کمان­های شبکه­ی حمل­ونقل (یعنی نوع دوم روش­های غیر مستقیم) می­باشد. در این روش حجم ترافیک در بعضی از خیابان­های شبکه در ساعت­هایی خاص شمارش شده، و با استفاده از این اطلاعات و به­کارگیری روش­های برنامه­ریزی ریاضی، ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد تخمین، تصحیح و یا همچنین برای به­روزرسانی ماتریس­های تقاضای سفر قدیمی، استفاده کرد که این عمل هزینه­ی جمع­آوری اطلاعات برای تخمین ماتریس تقاضا را به شدت کاهش می­دهد. از آن­جا که کیفیت ماتریس تخمین­زده شده به دقت داده­های ورودی نظیر ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد اولیه و همچنین، محل استقرار نقاط شمارش ترافیک وابسته می­باشد، و از طرفی منابع تخصیص داده­شده (تجهیزات، بودجه و ...) برای شمارش حجم خیابان­ها محدود است، بنابراین انتخاب مجموعه­ای از کمان­های مناسب (کمان­هایی که شمارش حجم آن­ها بیشترین اطلاعات را برای تصحیح ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد به ما می­دهند) بسیار مهم می­باشد.  تعداد صفحه : 67قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید