بهینه سازی عملکرد ترافیکی بزرگراه به روش مدیریت شیب راهه با استفاده از یک مدل برنامه ریزی ریاضی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده

مدیریت حمل ونقل با توجه به معضلات کنونی ترافیک شهری از اهمیت ویژه ای برخوردار شده و مورد توجه روزافزون مدیران و برنامه ریزان شهری حتی در کشورهای در حال توسعه قرار گرفته است. مدیریت شیب راهه های بزرگراه از جمله اقدامات مدیریت عرضه حمل ونقل است که با هزینه ناچیز، باعث بهبود عملکرد زیرساخت های موجود و استفاده کاراتر از منابع بسیار محدود شهری می شود. مقاله حاضر به بهینه سازی عملکرد ترافیکی بزرگراه به روش مدیریت شیب راهه از طریق کنترل حجم وسایل نقلیه ورودی از آن می پردازد. یک مدل برنامه ریزی ریاضی جهت بهینه سازی حجم تردد در بزرگراه و شیب راهه های آن طراحی می شود، که محدودیت های آن شامل بقای جریان در مقاطع مختلف و تابع هدف آن بیشینه سازی کل حجم ترافیک عبوری است. برای پیاده سازی مدل پیشنهادی و ارزیابی نتایج، بخشی از بزرگراه آیت ا... صدر پس از آماربرداری لازم به عنوان مطالعه موردی بررسی می شود. نتایج حکایت از بهبود تقریباً 6   درصدی در حجم جریان عبوری در بخش مورد مطالعه در اثر این روش مدیریتی دارد. همچنین نتیجه بهینه سازی تأثیر نامطلوب شیب راهه شریعتی بر کل سیستم مورد مطالعه را نشان می دهد، لذا حداکثر محدودیت عبور جریان را به خود اختصاص داده، به نحوی که حجم عبوری بایستی به میزان 13 درصد حجم عبوری فعلی کاهش یابد. شیب راهه مدرس تنها شیب راهه ای است که در نتیجه بهینه سازی می تواند بدون اعمال محدودیت عمل نماید

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Traffic Operation Optimization of Highways with Ramp Metering Employing Mathematical Programming Models

چکیده [English]

Transportation management on both the supply and demand sides, due to ever-increasing traffic problems is nowadays, considered as a crucial issue by transportation planners and engineers even in developing countries. Ramp metering as a transportation supply management measure with noticeable improvements in performance of the existing infrastructure and more effective use of the limited resources with comparatively little cost, is the focus of this paper. A mathematical programming model is designed to optimize the traffic volume on highways and their ramps via controlling the entrance volume of vehicles through different on-ramps, as decision variables. Flow conservation constraints are the major constraints in this model. A section of Sadr Highway is analyzed as the case for empirical study, for which traffic surveys including traffic counts is administered for the whole section under study. Results show that the flow of vehicles in the selected highway section can increase up to about 6 percent. The adversely high effect of Shariati on-ramp on the whole system under study indicates that its traffic flow can be reduced to 13 percent, with still positive effect on the whole system. Modarres on-ramp is the only ramp that is acting below its boundary limit and needs not any metering in the current circumstances.

کلیدواژه‌ها [English]

  • optimization
  • Ramp metering
  • Traffic management
  • mathematical programming
  • Highway