بخشی از مقاله
بررسی مدل های شبیه سازی حمل و نقلی و انتخاب نرم افزار برتر جهت کاربردهای ترافیکی
چکیده
گسترش شهرها و شبکههای حمل و لی و بوجود آمدن سناریوهای ترافیکی متعدد و پیچیده، موجب تهیه نرمافزارهای شبیه ساری زیادی با قابلیت ها و گستردهای کاری متفاوت شده است. یکی از مراحلی انجام پروسه شبیه سازی انتخاب مناسب نرم افزار و مدلی میباشد که قابلیتهایی متناسب با نیازهای مطرح شده را برای سناریوی موردنظر داشته باشد. بکارگیری نرم افزارها بدون شناخت نقاط قوت و سعام آنها و تنها بصورت یک جعبه سیاه منجر به الحراف متخمسمان و مدیران در انتخاب سناریو و طرح برتر ترافیکی میشود.
در این مطالعه پس از بیان لزوم بکارگیری و انتخاب مناسب و سیستماتیک نرمافزارهای شبیه سازی ونگر کاربردهای مختلف آنها، به معرفی کلی و نمیین مشخصات نرم افزارهای مختلف پرداخته شده و پس از بررسی معیارهای مختلفی که توسط محققانی چون افتریادو و گروه هایی چون FHWA برای انتخاب نرمافزار مناسب با شرایط ترافیکی مختلف ارائه شدهاند، به بررسی مدلهای مختلف ترافیکی پرداخته گردیده است.
در نهایت پنج نرم افزار جهت ارزیابی نهایی و تعیین مناسب ترین مدل انتخاب شدند.این مدل ها با در نظر گیری پنج معیار مهم که عبارت اند از زمینه های کاربرد،قابلیت پرداخت منتاسب، پیشینه کاربرد نرم افزار،میزان حمایت و پشتیبانی های پس از فروش، و هزینه های خرید تحت بررسی قرار گرفته اند که نشان دهنده این بود که مدل tsis را می توان به عنوان انتخاب اول مدل vissim را بع عنوان انتخاب دوم جهته بکارگیری در شبیه سازی ترافیکی سناریوهای مختلف، استفاده نمود.
کلید واژهها: شبیه سازی ترافیکی انتخاب مدل، VISSIM ،tsis
1– مقدمه مسائل روزمره ترافیکی در بزرگراه ها و جاده ها از مشکلات اساسی و مهم شهرهای بزرگ و متوسط است ، مسولان سعی دارند که با روش های مدیریتی مختلف این مشکلات را مینیمم کنند . بمنظور کاهش هزینه ها و جلوگیری از اشتباهات در بکار بردن راهکارهای مختلف روانسازی و بهبود ترافیک که می تواند شامل تغییر هندسه موجود مسیر نیز شود، نیاز به بررسی و پیش بینی وضعیت ترافیکی است. بهترین ابزاری که امروزه برای این منظور بکار برده می شود مدل ها و نرم افزارهای شبیه سازی است .
شبیه سازی تقلیدی از عملکرد فرآیند یا سیستم واقعی با گذشت زمان است. مدل شبیه سازی هم به منزله ابزار تحلیلی برای پیش بینی تاثیر تغییرات در سیستم ها موجود و هم بعنوان ابزار طراحی برای پیش بینی عملکرد سیستم جدید در شرایط گوناگون می باشد .
امروزه مدل های شبیه سازی ترافیکی بمنظور برنامه ریزی حمل و نقل، طراحی بزرگراهها، کنترلی ترافیک و عملکرد آن، مدیریت ترافیک آزاد راه ها، حمل و نقل، ارزیابی سیستمهای تکنولوژی و اطلاع رسانی و تحقیقات و توسعه به کار گرفته می شود. البته در کار با این نرم افزارها ممکن است با مشکلاتی چون نیاز به شناخت، پرداخت و ا عتبار یابی در اثر اجرای فراوان مدلی و در نتیجه هزینه بالا، در نظر گیری محدودیت ها و فرضیات و... مواجه شویم .
با توجه به افزایش این مدل ها و پیچیده شدن و وسعت یافتن آن ها، انتخاب مدل مناسب دارای پیچیدگی ها و حساسیت های خاصی شده است . در این گزارش به منظور انتخاب مدلی مناسب جهت انجام شبیه سازی شرایط ترافیکی مختلف، ابتدا به بررسی کلی تعدادی از مدلهای شبیه سازی که دارای کاربردها و سابقههای اجرایی و مطالعاتی بیشتری بوده اند پرداخته شده و سپس از بین این مدل ها، پنج مدل مناسب تر جهت مقایسه جزئی تر و تکمیلی تر انتخاب شده و با توجه به شش عاملی مورد بررسی، مدل CORSTM با توجه به میزان مطالعات انجام شده بیشتر، پرداخت راحت تر و هزینههای پایین تر به عنوان مدل اصلی انتخاب شده است و مدل VISSIM با توجه به انواع کاربردها، قابلیت پرداخت آسان تر و رابطهای گرافیکی مناسب به عنوان مدل مکمل انتخاب شد. البته لازم به ذکر است که نیاز به مطالعات تکمیلی تر و شناخت نیازهای کاربردی جهت اطمینان از انتخاب یا اصلاح انتخاب مدل مکمل، ضروری می باشد.
2- دسته بندی مسایل شبیه سازی
مسایل شبیه سازی را می توان از جنبههای مختلف مورد دسته بندی قرارداد [1 :
- شبیه سازی فرایند قطعی در مقابل فرآیندهای تصادفی "
- شبیه سازی فرایندهای ایستا در مقابل فرایندهای پویا
- شبیه سازی فرایندهای پیوسته در مقابل فرایندهای گسسته
مدلهای شبیه سازی بر اساس سطح جزئیات می توانند بصورت مایکروسکوپیک (ریزنگر)، مسوسکوپیک‘ و ماکروسکوپیک (کلاننگر)’’ تقسیم ہندی شوند.
مدلهای ماکروسکوپیک تعریف جریان ترافیک را هم فزون ماکروسکوپیک، سرعت، جریان و چگالی هستند. در این نوع مدل ها وسایل نقلیه بصورت منفرد مادلی نمی شوند. این نوع شبیه سازی برای حالت استاتیکی شرایط ترافیکی به کار برده می شود.
مدل های مایکروسکپیک، حرکتهای وسایل نقلیه خاصی را نشان میدهند، که شامل تاثیر رفتار راننده می شود. معیارهای مایکروسکوپیک، سرعت ها و مکانهای وسایل نقلیه مورد نظر می باشد.
مدلهای مسوسکوپیک، مدل هایی هستند که هر دو جنبه از مدلهای ماکروسکوپیک و مایکروسکوپیک را دارند.
3- معرفی کلی مدل های شبیه سازی ترافیکی
در زمینه شبیه سازی های ترافیکی مدل ها و نرمافزارهای فراوانی موجود میباشد، بسیاری از این نرم افزارها برای استفاده در موارد خاصی ایجاد شده اند و بعد از طی مراحل متعدد و تکامل تدریجی در دورههای مختلف بصورت نرم افزارهای نسبتا جامعی در آمده اند.
در این بخش نرم افزارهایی که دارای کاربردهای فراوان تری می باشند بصورت کلی معرفی می شوند. این نرم افزارها بصورت فهرست وار در جدول (1) قابل مشاهده است.
4- انتخاب برنامه شبیه سازی
در گزارشی که FHWA در زمینه انتخاب ابزارهای تحلیل ترافیکی ارائه داده است، هفت معیاراساسی برای انتخاب ابزار مناسب ترافیکی در نظر گرفته شده است که در شکل (1) این معیارها آورده شده است و می تواند در انتخاب مدل و نرم افزار مناسب شبیه سازی راه گشا باشد(3).
