سرفصل های درس مهندسی ترافیک پیشرفته

نام بسته درسی: مهندسی ترافیک پیشرفته

—————————

فهرست:

بخش اول- برنامه ريزي حمل و نقل                                                                                                               

مقدمات و مفاهیم اساسی برنامه ریزی حمل و نقل                                                                                               

فرآيند کلي برنامه ريزي                                                                                                                             هدف                                                                                                                              

مفهوم مدل و پرداخت آن                                                                                                                              

مطالعات جامع حمل و نقل                                                                                                                           

  تعريف سفر                                                                                                                                                

طبقه بندي سفر                                                                                                                                     

عوامل مؤثر بر توليد سفر                                                                                                                          

ناحيه­بندي ترافيکي                                                                                                                                      

نمايش حمل و نقل                                                                                                               

نمونه­ گيري                                                                                                                                       

اطلاعات دروازه های خط برش و ضریب تعميم                                                                                                   

ماتريس مبدأ ـ مقصد                                                                                                                                   

مراحل تحليل تقاضاي حمل و نقل                                                                                                                  

انواع روش های نمونه گیری                                                                                                                         

سرعت متوسط زماني                                                                                                                             

سرعت متوسط مکاني                                                                                                                            

الگوي گرين شيلدز                                                                                                                                    

منحني‌هاي سرعت، تردد، چگالي                                                                                                                  

گردش با سرعت کم                                                                                                                               

گردش با سرعت زياد                                                                                                                             

مسافت ديد براي توقف ايمن                                                                                                                         

جريان با وفقه                                                                                                                                          

پارامترهاي کل نگر                                                                                                                                

پارامترهاي جزء نگر                                                                                                                               

حجم ترافيک                                                                                                                                          

نرخ تردد ترافيک                                                                                                                                   

تقاضاي حمل و نقل                                                                                                                                  

نظريه تقاضاي مصرف کننده                                                                                                                     

کشش تقاضا                                                                                                                                       

عوامل موثر بر کشش تقاضا                                                                                                                     

کشش مستقيم و کشش متقابل                                                                                                                 

توابع هزينه                                                                                                                                             

تابع عرضه                                                                                                                                               

مفهوم تعادل عرضه و تقاضا                                                                                                                         

بخش دوم – مهندسي ترافيك پيشرفته                                                                                                         

مقدمه اي بر خصوصيات کاربران راه و وسايل نقليه                                                                                             

مقدمه‌اي بر مهندسي ترافيک                                                                                                                       

تعريف                                                                                                                                                

اجزاء مهندسي ترافيک                                                                                                                               

مفهوم سياري و دسترسي                                                                                                                       

اجزاء اصلي در تيم ترافيک                                                                                                                          

خصوصيات عابر پياده                                                                                                                             

سرعت عابران پياده                                                                                                                                

وسايل نقليه                                                                                                                                             

خصوصیات جریان ترافیکی                                                                                                                           

پارامترهاي جريان ترافيک                                                                                                                       

چگالي و اشتغال                                                                                                                                        

رابطه‌ي بين سرعت، چگالي و نرخ جريان                                                                                                          

مروري بر مباحث آماري                                                                                                                             

پارامترهاي آماري                                                                                                                                  

تحليل داده هاي سرعت با توزيع نرمال                                                                                                       

تعريف ظرفيت                                                                                                                                          

سطح سرویس                                                                                                                                         

دقت و سطح اطمينان         

بخشی از بسته درسی برنامه ریزی  حمل و نقل و مهندسی ترافیک:

مقدمات و مفاهیم اساسی برنامه ریزی حمل و نقل

فرآيند کلي برنامه ريزي

برنامه ريزي را مي‌توان يک راه عقلاني و سيستماتيک براي حل گروه خاصي از مشکلات تعريف کرد که شامل يک سري مراحل منظم جمع آوري اطلاعات و تصميم گيري مي‌باشد. اين فرآيند شامل مراحل زير است:

1- مشخص کردن هدف : عبارت است از تعيين و تبيين اهداف سيستم حمل و نقل. اهداف معمولاً بر پايه ارزشها پايه گذاري مي‌شوند و مي‌بايست با معيار کارايي (Measure of Effectiveness) بيان شوند.

2- شناسايي نيازها : اين مرحله شامل مقايسه عملکرد سيستم حمل و نقل موجود با اهداف و معيارهاي کارايي است.

3- توسعه راه حل‌هاي مختلف براي پاسخگويي به نيازهاي موجود.

4- ارزيابي راه حل‌هاي مختلف براساس امکان سنجي فيزيکي، اقتصادي، تأثيرات زيست محيطي و …

5- مرحله تصميم گيري : انتخاب گزينه‌هاي برتر براي اجرا .

ارزش، ايده‌آل و هدف

اهداف به لحاظ سلسله مراتب، پس از ايده‌آل‌ها قرار مي‌گيرند و در واقع مي‌توان گفت اهداف يکي صورت مخصوص از نتيجه‌اي قابل اندازه گيري هستند که به گروه خاصي از مردم مربوط مي‌شوند و در مدت زمان مشخص بايد کسب شوند. هر هدف بايد داراي معيار کارايي باشد. با توجه به اين بحث مي‌توان سلسله مراتب زير را براي اهداف، ايده‌آل‌ها و ارزش‌ها بر شمرد:
يک مدل مي‌تواند به صورت نمايشي ساده از جهان واقعي تعريف شود که بر جنبه‌هاي خاصي که از ديدگاه تحليل‌گر، مهمتر تشخيص داده شده، تأکيد مي‌کند.

به عنوان مثال فرض کنيد شرکت اتوبوسراني مي‌خواهد از مدلي به شکل زير براي برآورد تعداد مسافرانش استفاده نمايد:

که در آن P تعداد مسافران (مثلاً در ماه): i ميزان ، برندگي ماهانه (مثلاً برحسب ميليمتر) و K بهاي بليط (مثلاً بر حسب ريال) است و  پارامترهاي مدل هستند که مي‌بايست تعيين شوند.

پرداخت هر مدل با توجه به ويژگي‌هاي آن مدل روش خاص خود را مي‌طلبد اما فعلاً به عنوان مثال اگر فرض کنيم مشاهدات زير را براي اين مدل در اختيار داشته باشيم:

                                                                           : مشاهده 1

                                                                           : مشاهده 2

پرداخت مدل در واقع شامل تخمين مقادير پارامترها، تعيين اهداف آماري پارامترهاي تخمين شده و در نهايت اعتبار سنجي (Validation) مدل از طريق مقايسه پيش بيني مدل با مشاهدات است. دو مورد اول معمولاً همزمان صورت مي‌گيرد اما مورد سوم يعني اعتبار سنجي مدل نيازمند مقايسه پيش بيني با داده‌هاي واقعي است؛ داده‌هايي که ترجيحاً با داده‌هاي به کار رفته براي تخمين پارامترها متفاوت باشند.

الف) با توجه به مدل روشن است که افزايش ميزان بارندگي و افزايش بهاي بليط، هر دو تعداد مسافران را کاهش مي دهد.

ب) درآمد روزانه شرکت از بليط فروشي عبارتست از حاصلضرب تعداد بليط فروخته شده و بهاي هر بليط . لذا خواهيم داشت:

                                                            هزار نفر 

                                                                    ريال   درآمد

                                             هزار نفر   (II)

                                                                  ريال  درآمد

                                               هزار نفر   (III)

                                                                       ريال   درآمد

پ)                                                                                              

مطالعات جامع حمل و نقل

تعريف سفر

سفر (trip , journey) عبارتست از حرکت از جايي به اسم مبدأ (Origin) به جايي به اسم مقصد (Destination) که با هدف (Purpose) و وسيله (Mode) خاصي صورت مي‌گيرد.

در اين قسمت به معرفي چند اصطلاح مهم مي‌پردازيم:

ـ سفرنامه مبنا (Home – based trip) : سفري که خانه سفر کننده، مبدأ يا مقصد آن باشد. به عبارت ديگر هر سفري که به خانه ختم يا از آن آغاز شود، سفر خانه مبنا ناميده مي‌شد.

ـ توليد سفر (Trip Generation) : تعداد کل سفرهايي که توسط خانوارهاي يک ناحيه ايجاد مي‌گردند؛ اعم از خانه مبنا يا غير خانه مبنا.

طبقه بندي سفري

سفرها را از جنبه‌هاي گوناگون مي‌توان طبقه بندي کرد:

الف) بر حسب هدف سفر :

1- سفر کاري

2ـ سفر تحصيلي

3ـ سفر خريد

4ـ سفر تفريحي

5ـ ساير

معمولاً به موارد اول و دوم سفرهاي اجباري اطلاق مي‌شود و بقيه سفرها، سفرهاي اختياري[1] هستند. قابل توجه است که اين دسته بندي ويژه سفرهاي خانه مبنا است و براي سفرهاي غير خانه مبنا چنين طبقه بندي‌اي وجود ندارد، زيرا اين گونه سفرها تنها حدود 15 تا 20 درصد کل سفرها را تشکيل مي‌دهند.

ب) بر حسب زمان: سفرهاي شهري را مي‌توان به دو دسته سفرهاي ساعت اوج (Peak Period trip) و سفرهاي غير اوج (off – peak trigos) تقسيم بندي نمود.

پ) برحسب نوع مسافر

حجم اين سفرها نسبت به سفرهاي شعاعي کمتر است و از آنجا که اين سفرها کريدور چندان مشخصي هم ندارند، حمل و نقل همگاني نمي‌تواند چندان براي آنها مناسب باشد.

شکل زیرالگوی سفرهای شعاعی و کمربندی را به طور شماتیک برای یک محدوده شهری نشان میدهد.ضخامت خطوط متناسب با حجم سفرها هستند.

شکل 2 : سفرهای کمربندی و شعاعی

عوامل مؤثر بر توليد سفر

عوامل زير در بسياري از مطالعات علمی به عنوان عوامل موثر در توليد سفرهاي شخصي شناسايي شده‌اند:

درآمد

مالکيت وسيله نقليه

ساختار خانواده

ارزش زمين

چگالي مسکوني

دسترسي

چهار مورد اول در ساخت مدلهاي ايجاد سفر و دو مورد آخر در ساخت مدلهاي ناحيه‌اي به کار مي‌روند. عواملي که معمولاً در جذب سفر مهم شناخته مي‌شوند شامل سطح زير بناي تجاري و صنعتي در ناحيه و يا ميزان اشتغال ناحيه است.

ناحيه بندي ترافيکي

پيش از انجام هر نوع مطالعه حمل و نقلي، مي‌بايست ابتدا ناحيه مورد مطالعه تعيين و مرز آن مشخص شود. اين مرز به وسيله خط محدوده (Gordon Line) مشخص مي‌شود.

خط محدوده را مي‌توان به دو صورت سفت(Tight) و شل (Loose) تعيين نمود. معمولاً براي مطالعات بلند مدت بهتر است خط محدوده به صورت شل ترسيم گردد تا بتواند اراضي را که طي 20 تا 30 سال آينده توسعه مي‌يابند، در بر گيرد.

شکل 3: ترسيم خط محدوده

انتخاب ناحيه‌ها به نحوي بايد انجام شود که در هر ناحيه، فعاليتهاي تقريباً مشابهي انجام شده ، مثلاً بتوان مناطقي به صورت کاملاً مسکوني، صنعتي و تجاري تقسيم کرد.

يک پارامتر مهم در تعيين حوزه‌ها،‌سازگاري آنها با شبکه حمل و نقل شهري است. همواره تعيين تعداد نواحي يک مسئله مهم در ناحيه بندي است.

نمايش شبکه حمل و نقل

شبکه حمل و نقل شهري شامل مسيرهايي است که سيستم‌هاي حمل و نقل عمومي و خصوصي از آن عبور مي‌کنند. شبکه حمل و نقل تمامي جاده‌هاي با اهميت را شامل مي‌شود و معمولاً تمام کوچه‌ها و خيابانهاي محلي و يا خيابانهاي جمع کننده (Collectors) در آن نمايش داده نمي‌شوند. مشخص کردن شبکه شامل نمايش هندسه شبکه است. هندسه شبکه با گره‌ها (Nodes) و کمان‌ها (Links) نشان داده مي شود. گره‌ها معمولاً تقاطع‌هاي شبکه هستند و کمانها نماينده خيابانهاي شبکه مي‌باشند.

سپس مراکز ناحيه‌ها توسط کمان‌هاي فرضي موسوم به متصل کننده‌ها (connectors) به گره‌هاي اصلي شبکه متصل مي‌شوند.

آمارگيري مبدأ ـ مقصد

بدون شک يکي از اساسي‌ترين ارکان تمام مطالعات جامع حمل و نقل، اطلاعات مبدأ ـ مقصد است.

نمونه گيري (Sampling)

صحت هر مطالعه حمل و نقل به اعتبار آمارگيري آن وابسته است. اعتبار آمارگيري نيز به شدت تابع نمونه گيري انجام شده مي‌باشد. نمونه گيري‌هاي ناردست ممکن است خطا و اريب (تمايل) قابل توجهي را موجب شده و منجر به ارائه نتايج و پيش بيني‌هاي غير واقعي و گمراه کننده گردد.

در بحث جمع آوري اطلاعات با دو مفهوم آمار مقطع زماني (Cross – Section) و مجموع زماني (Time – Series) برخورد مي‌کنيم. به طور کلي اطلاعات و آمار مورد نياز در پرداخت مدل‌ها به يکي از سه صورت زير مي‌تواند تهيه گردد:

1ـ آمار مقطع زماني

2ـ آمار مجموع زماني

3ـ آمار ترکيبي

اطلاعات دروازه‌هاي خط برش و ضريب تعميم

اطلاعات دروازه‌اي: اين اطلاعات مربوط به شمارش افراد غير ساکن در منطقه مورد مطالعه مي‌باشد براي جمع­آوري اين اطلاعات، در روز مورد نظر، در مبادي ورودي شهر، آمارگيري صورت مي‌گيرد.

بدين ترتيب که اولاً کليه افرادي که خط محدوده را قطع مي‌کنند شمارش شده و ثانياً از آنها نمونه گيري تصادفي صورت گرفته و اطلاعات مبدأ ـ مقصد آنها ثبت مي‌گردد.

ماتريس مبدأ ـ مقصد

يک دستاورد مهم و با ارزش آمارگيري مبدأ ـ مقصد، که با صرف هزينه و وقت بسيار، پس از جمع آوري اطلاعات سفر و تحليل آنها به دست مي‌آيد، ارائه ماتریس مبدأ ـ مقصد است.

اين ماتريس معمولاً مربعي و ابعاد آن به اندازه نواحي منطقه مورد مطالعه مي‌باشد و نشان مي‌دهد که از هر ناحيه مانند i به هر ناحيه مانند j چه تعداد سفر صورت مي‌گيرد.

برای مشاوره اینجا بزنید