بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق ظرفیت و تاخیر جریان ورودی میدان یک خطه با مدل های محاسباتی از قبیل HCM2010 - NCHRP572,CALIFORNIA,NORTH TUSCSY - و SR-45 و مدل آلمان و مدل سوییس و مدل فرانسه محاسبه شده و با مقادیر بدست آمده از مدل شبیه سازی AIMSUN مقایسه شده است. اغلب این مدل ها مبتنی بر تعریف فاصله طولی و زمانی مناسب بین وسایل نقلیه در جریان ترافیک در میدان می باشند.مبنای محاسبه ظرفیت در این تحقیق مطابق تعریف HCM2010 از تاخیر کنترلی در سطح سرویس E می باشد.
در بین مقادیر ظرفیت نهایی بدست آمده،مدل AIMSUN بیشترین ظرفیت نهایی و مدل HCM2010 کمترین مقدار ظرفیت نهایی را نشان دادند.به طور مقایسه ای مدل NORTH TUSCAY حدود 2.4 درصد و مدل SR-45 حدود 3.8 درصد و مدل CALIFIRNIA حدود 12.5 درصد و مدل HCM2010 حدود 24 درصد مقادیر کمتری از مقادیر ظرفیت نهایی محاسبه شده مدل AIMSUN نشان می دهند.
1 مقدمه
تعداد قابل ملاحظه میدان ها در محیط های شهری و روند فزاینده رشد جریان ترافیک در شرایط موجود نیاز به ارزیابی موثر روش های تحلیل و طراحی و تعیین ظرفیت میدان را به عنوان یکی از ابزارهای کنترل ترافیک مشخص می سازد.روش های مختلفی برای فرآیند ارزیابی و تحلیل و طراحی و تعیین ظرفیت میدان ها ارایه شده اند.مقایسه این روش ها برای تعیین قابلیت ها و میزان تطبیق نتایج آنها با هم از اهمیت قابل توجهی برخوردار است.
در این مقاله مقادیر ظرفیت و تاخیر کنترلی با استفاده از مدل های محاسباتی از قبیل - NCHRP572,CALIFORNIA,NORTH TUSCSY - HCM2010 و SR-45 و مدل آلمان و مدل سوییس و مدل فرانسه محاسبه شده و با مقادیر بدست آمده از مدل شبیه سازی AIMSUN مقایسه شده است. همه این مدل ها مبتنی برتعریف فاصله طولی و زمانی مناسب بین وسایل نقلیه در جریان ترافیک در میدان می باشند.مبنای محاسبه ظرفیت در این تحقیق مطابق تعریف HCM2010 از تاخیر کنترلی در سطح سرویس E می باشد.
روش : SR-45 در گزارش شماره 45 مرکز تحقیقات ویژه راه استرالیا ارائه شده است. این روش اثرات جریان گردشی و جریان ورودی و مشخصات هندسی میدان را بر فاصله بین وسایل نقلیه لحاظ می کند.
روش آلمان: در سال 1980 محققان آلمانی یک رابطه برای تعیین ظرفیت میدان بر مبنای فاصله بین وسایل نقلیه ارائه دادند.این رابطه در سال 1997 توسط %ULORQ' :HUQHU '…. توسعه داده شد و نتایج قابل توجهی بدست آورد.این روش برای میدان های تا سه خطه - سه خط ورودی و سه خط گردشی - ارائه شده است.
روش فرانسه: موسسه دولتی CERTU رابطه ای برای تعیین ظرفیت و تاخیر میدان ارائه داد که این روش هم مبتنی بر تعیین فاصله بین وسایل نقلیه می باشد. این روش نیز در مراحل مختلف اصلاح و توسعه داده شد.
روش سوئیس: در سوئیس میدان ها به دلیل تامین مناسب ایمنی و ظرفیت قابل قبول از کاربرد گسترده ای برخوردارند.البته به دلیل محدودیت ظرفیت میدان های یک خطه میدان های دو و چند خطه نیز بکار می روند. دانشگاه پلی تکنیک فدرال لوزان تحت مدیریت پروفسور Bovg و تحت عنوان طرح تحقیقاتی " راهنمای میدان سوئیس برای ایمنی راه ها " روشی برای محاسبه ظرفیت میدان های یک و دو خطه و چند خطه ارائه دادند.
روش : HCM2010 این آیین نامه بر اساس تعداد خطوط ورودی و گردشی - تا دو خط - روابط رگرسیونی مختلفی برای محاسبه ظرفیت ورودی میدان ها ارائه داده است.این روابط برای میدان های با ورودی یک خطه و گردشی یک خطه و میدان های با ورودی یک خطه و گردشی دو خطه و میدان های با ورودی دو خطه و گردشی دوخطه ارائه شده اند. این آیین نامه همچنین رابطه ای برای محاسبه تاخیر کنترلی میدان ارائه می دهد. مشخصه اصلی این روابط تکیه بر تعداد خطوط ورودی و گردشی و حجم ترافیک گردشی و عدم لحاظ مشخصات هندسی میدان است.
مدل های ظرفیتی مبتنی بر مفهوم چراغ راهنمایی: این مدل ها که از مجموعه مدل های مبتنی بر تعریف فاصله طولی و زمانی بین وسایل نقلیه می باشند توسط Akcelik و با استفاده از مفهوم تشابه با چراغ های راهنمایی - عبور متناوب و با رعایت حق تقدم - ارایه شده اند.
نرم افزار AIMSUN قادر است بطور همزمان شبیه سازی ماکروسکوپی، مزوسکوپی و میکروسکوپی را انجام دهد.در حالیکه دیگر نرم افزارها تنها قادر به شبیه سازی یک نوع از مدل ها هستند.کاربردهای این نرم افزار عبارتند از : تجزیه و تحلیل تاثیر طرح های زیرساختی از قبیل احداث تقاطع های غیر همسطح ،تونل ها ، میادین و ... ، مطالعات محیطی ، مطالعات هزینه جاده ای و عوارضی و نواحی و محدوده های دارای ممنوعیت یا محدودیت ترافیکی، طراحی شبکه معابر و سیستم پشتیبانی برای مدیریت حمل و نقل عمومی و تعریف راهبردهای پیچیده مدیریت ترافیک در شبکه مانند تصادفات، سد معبر ، تغییر مسیر خودروها بر اساس حجم ترافیک و ...
از خروجی های نرم افزار ایمسان می توان به مصرف سوخت ، میزان تردد، میزان آلودگی هوا، سرعت در شبکه ، تعداد توقف ها در واحد زمان ، چگالی ، زمان سفر ، میزان تاخیر در قبل و بعد و ... اشاره کرد
2 تئوری و پیشینه تحقیق
تاکنون تحقیقات گسترده ای بر روی تحلیل عملکرد میادین صورت گرفته است و این تحقیقات روند تکاملی خود را طی کرده و ادامه دارند. بخشی از این تحقیقات بر روی مقایسه ابزارهای تحلیل میدان - دل ها و نرم افزارها - می باشند. بسیاری از مدل های موجود مبتنی بر گزارش NCHRP572 می باشند که در ایالات متحده انجام شده است.از این جمله می توان به مدل HCM2010 مدل SR-45 و مدل NORTH TUSCAY و مدل CALIFIRNIA اشاره کرد.
از بین نرم افزارهای تحلیلی نیز نرم افزارهای VISSIMوAIMSUN و PARAMICS وSIDRA را می توان نام برد که در مقایسه با دیگر نرم افزارها بیشتر بکار رفته اند.
تحقیقات صورت گرفته توسط Goran Nikolic & et all بر روی نرم افزارهای موجود نشان می دهد که در این بین نرم افزارهای VISSIMوAIMSUN جواب های نزدیکتری به مشاهدات میدانی دارندبخصوص در حالتی که حجم ترافیک به ترافیک اشباع نزدیکتر شود.
تحقیقات صورت گرفته توسط Rahmi Akcelic & et all نشان می دهد که علی رغم اهمیت مشخصات هندسی میدان در عملکرد میدان باید مطابق گزارش NCHRP572 و متعاقبا HCM2010 با لحاظ کردن خصوصیات رفتار رانندگان مدل های تعیین ظرفیت و تاخیر میدان را تعریف کرد. این در حالی است که در مدل انگلستان مشخصات هندسی میدان به صورت پارامترهای مختلف به صورت پارامترهای جداگانه وارد مدل شده و تاثیرگذاری مستقیم دارند در حالیکه در مدل HCM2010 مشخصات هندسی حداکثر در تعداد خطوط ورودی و گردشی میدان به صورت مستقیم و در پارامتر رفتاری رانندگان به صورت غیرمستقیم لحاظ می شود.
تحقیقات صورت گرفته توسط Gazzari & et all نشان می دهد که در هر کشور یا منطقه بر اساس رفتار رانندگان باید ابتدا باید فاصله های زمانی مناسب را پیدا کرد و سپس از مدل های مبتنی بر NCHRP572 استفاده کرد.
تحقیقات صورت گرفته توسط vasconcelos & et all نشان می دهد که در بین مدل های مبتنی بر فاصله زمانی مدل های تعریف شده بر اساس گزارش NCHRP572 تطبیق بیشتری از سایر مدل ها نظیر مدل انگلستان و مدل فرانسه و مدل سوییس و مدل آلمان دارند.
3 بررسی مدل های موجود
وروش SR-45 در گزارش شماره 45 مرکز تحقیقات ویژه راه استرالیا ارائه و روابطی برای محاسبه ظرفیت و تاخیر میدان ها ارائه است.
