مهندسی ترافیک

مهندسی ترافیک

بهینه‌سازی زمانی و هندسی ظرفیت تقاطعات چراغ‌دار به روش برنامه‌ریزی ریاضی صفر‌ و یک مطالعه موردی: تقاطع جلال آل احمد – آریانفر تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار دانشکده مهندسی عمران، معماری و هنر واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری گروه حمل‌و‌نقل و راه‌و‌ترابری، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
چکیده
در پژوهش حاضر، با رویکرد جدیدی به بهینه‌سازی عملکرد تقاطع پرداخته شده است. ترکیب متغیرهای زمانی و متغیرهای هندسی از منظر مهندسی ترافیک باعث بهبود بیشتر عملکرد تقاطع چراغ‌دار با هدف بیشینه‌سازی ظرفیت تقاطع شده است. خطوط تردد و تنظیمات چراغ به‌عنوان متغیرهای تصمیم در نظر گرفته شده‌اند و قید خطوط کوتاه نیز در مدل‌سازی گنجانده شده است. وجود خطوط کوتاه برای تعریض معابر بسیار پرکاربرد هستند و در بسیار از تقاطعات دیده می‌شوند. ظرفیت و عملکرد تقاطع به متغیرهای خطوط کوتاه رابطه بسیار معناداری در جهت مثبت و منفی دارد. در تحقیق حاضر با سه نگرش جدید: 1- در نظر گرفتن متغیرهای هندسی تقاطع به همراه متغیرهای زمان‌بندی و فازبندی چراغ؛ 2- در نظر گرفتن خط کوتاه و اثر آن؛ 3- استفاده از برنامه‌ریزی ریاضی صفرویک برای بهینه‌سازی؛ ظرفیت تقاطع بزرگراه جلال آل احمد و بلوار آریانفر بیشینه شدند و کارایی تقاطع حدود چهارده درصد افزایش یافت. به‌منظور اعتبار سنجی مدل و بررسی رفتار تقاطع مدل در نرم‌افزار سینکرو شبیه‌سازی شد و ظرفیت، زمان سفر و میزان تأخیر تقاطع برآورد شد.
کلیدواژه‌ها

  • He, S., et al., An Improved Optimization Method for Isolated Signalized Intersection Based on the Temporal and Spatial Resources Integration. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2013. 96: p. 1696-1706.
  • Roshandeh, A.M., et al., New Methodology for Intersection Signal Timing Optimization to Simultaneously Minimize Vehicle and Pedestrian Delays. Journal of Transportation Engineering, 2014. 140(5).
  • Zhou, Z. and M. Cai, Intersection signal control multi-objective optimization based on genetic algorithm. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 2014. 1(2): p. 153-158.
  • Bargegol, I., et al., Timing optimization of signalized intersections using shockwave theory by genetic algorithm. Computational Research Progress in Applied Science & Engineering, 2015. 1: p. 160-167.
  • Eriskin, E., et al., Optimization of Traffic Signal Timing at Oversaturated Intersections Using Elimination Pairing System. Procedia Engineering, 2017. 187: p. 295-300.
  • Shen, Y. An optimization model of signal timing plan and traffic emission at intersection based on Synchro. in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. IOP Publishing.
  • Wong, C.K. and Y. Liu, Optimization of signalized network configurations using the Lane-based method. PLoS One, 2019. 14(6): p. e0216958.
  • Jamal, A., et al., Intelligent Intersection Control for Delay Optimization: Using Meta-Heuristic Search Algorithms. Sustainability, 2020. 12(5).
  • Pourmehrab, M., L. Elefteriadou, and S. Ranka, Real-time Intersection Optimization for Signal Phasing, Timing, and Automated Vehicles' Trajectories. arXiv preprint arXiv:2007.03763, 2020.
  • Wang, J., J. Hang, and X. Zhou, Signal Timing Optimization Model for Intersections in Traffic Incidents. Journal of Advanced Transportation, 2020. 2020: p. 1-9.
  • Ibryaeva, O., et al., A study of the impact of the transport queue structure on the traffic capacity of a signalized intersection using neural networks. Transportation research procedia, 2021. 52: p. 589-596.
  • Roy, B., et al., Optimization of Delay Time at Signalized Intersections using Direction-Wise Dynamic PCE Value. International Journal of Transportation Engineering, 2021. 8(3): p. 279-298.
  • Zhang, X., et al., Intersection Signal Timing Optimization: A Multi-Objective Evolutionary Algorithm. Sustainability, 2022. 14(3).
  • Li, R., et al., Traffic control optimization strategy based on license plate recognition data. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition), 2023.
  • Zhao, J., M. Yun, and X. Yang, Capacity Model for Signalized Intersection under the Impact of Upstream Short Lane. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2013. 96: p. 1745-1754.

Roess, R.P., E.S. Prassas, and W.R. McShane, Traffic engineering. Fifth edition ed. 2019, Prentice Hall: Pearson