طراحی و شبیه سازی ترکیبی سیستم پویای حمل‌و‌نقل عمومی برون‌شهری با استفاده از سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکه عصبی و الگوریتم دیکسترا

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری، گروه مدیریت صنعتی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد، گروه مدیریت صنعتی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه مدیریت صنعتی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یادگار امام خمینی (ره)، شهر ری، ایران

چکیده

امروزه نقش و سهم چشم­گیر حمل‌و‌نقل در برنامه های توسعه پایدار انکارناپذیر و قابل تأمل است. بسیاری از صاحبنظران معتقدند که هرچه حمل­و­نقل کارآمدتر باشد، توسعه فراگیرتر است. در­مقابل، ناکارآمدی سیستم حمل­و­نقل، عوارض جدی محیطی همانند آلودگی هوا و پیامدهای منفی اجتماعی و اقتصادی را به دنبال خواهد داشـت. در این راستا، هدف از پژوهش حاضر، طراحی و شبیه­سازی سیستم پویای حمل‌و‌نقل عمومی برون­شهری با استفاده از سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکه عصبی و الگوریتم دیکسترا است.روشانجام اینپژوهش ازنقطهنظرهدف،توسعه‌ای - کاربردیوازنظراجرایی،تحلیلی - توصیفیاست و از هر دو روش کتابخانه­ای و میدانی برای جمع‌آوری داده­ها و اطلاعات پژوهش استفاده گردیده­است. درپژوهش حاضر، با بهره‌گیری از نرم‌افزار سیمیولینک و با استفاده از توابع متلب، دو مدل شبیه‌سازی مربوط به سیستم فعلی و سیستم پیشنهادی حمل‌و‌نقل عمومی برون­شهری طراحی وبه مدت یک هفته اجرا شدند. با هدف قرابت بیشتر عملکرد شبیه‌ساز با واقعیت، سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکهعصبی (ANFIS) برای تخمین ترافیک مسیرها، الگوریتم خوشه‌بندی فازی c-میانگین(FCM) برای تعیین تعداد مسافرین مراجعه‌کننده به ترمینال‌ هر شهر و بالأخره الگوریتم دیکسترا (Dijkstera) برای مسیریابی بهینه مسافرین از مبدأ به مقصد بکار گرفته شده­است. در ادامه، نتایج حاصل از اجرای دو مدل شبیه­سازی با یکدیگر مقایسه گردیدند. طبق نتایج در سیستم پیشنهادی با مدت زمان درنظر گرفته­شده، میزان استفاده مسافرین از اتوبوس نسبت به تاکسی2/8% افزایش، میزان استفاده از ظرفیت اتوبوس‌ها 66/12% افزایش و مجموع کرایه‌های پرداختی توسط مسافرین 17510 تومان کاهش را نشان داد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که سیستم پیشنهادی، سیستم مناسبی جهت بهینه‌سازی مصرف سوخت، کاهش آلودگی محیط زیست، صرفه‌جویی در هزینه و زمان و جلب رضایت مسافرین است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-        احمدوند، علی محمد، محمدیانی، زینب و خدادادی، حدیثه (1394) "مدلسازی پویای سیستم حمل‌و‌نقل شهری پایدار به منظور اصلاح و بهبود ترافیک"، پژوهشهای مدیریت در ایران، دوره 19، شماره 2،  ص. 31-52.
-        استادی جعفری، مهدی و رصافی، امیرعباس (1392) "ارزیابی سیاستهای توسعه پایدار در بخش حمل‌و‌نقل شهری با استفاده از مدلهای سیستم پویایی؛ مطالعه موردی: شهر مشهد"، مدیریت شهری، دوره 11، شماره 31، ص. 281-294.
-        امینی نژاد، رامین و افتخاری، قدرت (1390) " مقدمه ای بر برنامه ریزی حمل‌و‌نقل شهری"، انتشارات دانشگاه پیام نور تهران، چاپ اول.
-        سلطانی، علی (1390) "مباحثی در حمل‌و‌نقل شهری با تاکید بر رویکر پایدار"، انتشارات دانشگاه شیراز، چاپ اول.
-        جباری، الهام و سعیدی، شهرام (1397) " یک روش جدید برای حل مسئله حمل‌و‌نقل عمومی با استفاده از برنامه ریزی خطی و الگوریتم فراابتکاری ترکیبی PS-ACO"، فصلنامه علمی- پژوهشی مهندسی حمل‌و‌نقل، انتشارآنلاین، www.jte.sinaweb.net.
-        شاهقلیان، کیوان، شهرکی، علیرضا و حسین زاده سلجوقی، مصطفی (1389)"بهبود وضعیت ترافیک با افزایش عملکرد خدمات حمل‌و‌نقل"، فصلنامه مطالعات مدیریت ترافیک، سال پنجم، شماره 18، ص. 19-42
-        عدل پرور، محمدرضا (1391) " بکارگیری منطق فازی در مدلسازی انتخاب وسیله نقلیه سفرهای برون شهری"، فصلنامه علمی- پژوهشی مهندسی حمل‌و‌نقل، سال چهارم،  شماره اول، ص. 79-85 .
-        عطائی، اسفندیار، توکلی مقدم، رضا و عزیزی، زینب (1397) "بهینه سازی سیستم حمل‌و‌نقل عمومی با استفاده از الگوریتم بهینه­سازی انبوه ذرات با بردار ارزیابی - مطالعه موردی در سازمان اتوبوسرانی"، فصلنامه مهندسی حمل‌و‌نقل، سال نهم، شماره سوم، ص. 413-429.
-        فلاح منشادی، الهام، روحی، امیر و سعیدی زند، پدرام (1391) "بررسی و ارایه سیاست­های دستیابی به حمل‌و‌نقل پایدار در تهران"، دانش شهر، 128، ص.4-76.
-        مریدی، مرضیه (1394) "نقش قوانین و مقررات در ترافیک و حمل‌و‌نقل شهری"، ششمین کنفرانس برنامه ریزی و مدیریت­شهری، مرکز پژوهش­های شورای اسلامی مشهد، 21و 22 آبان.
-        یعقوبی وایقان، فریبرز و حسینی، محمود (1388) "ارائه یک روش ارزیابی سریع خطرپذیری لرزه­ای برای سامانه های حمل‌و‌نقل برون­شهری"، پژوهشنامه حمل‌و‌نقل، سال ششم، شماره اول، ص. 65-85.
-    Diestel, R. (2010) "Graph theory", 4th Edition, published by Springer, Berlin, Heidelberg.
-    Dijkstra, E. W. (1959) "A note on two problems in connection with graphs," Numerische Mathematic, Vol. 1, pp. 269-271.
-    Debdatta, Pal and Mitra, Subrata K.  (2016) "An application of the directional distance function with the number of accidents as an undesirable output to measure the technical efficiency of state road transport in India", Transportation Research Part A: Policy and Practice, Volume 93, pp. 1–12.
-   Hidalgo, D. and Huizenga, C. (2013) "Implementation of sustainable urban transport in Latin America", Research in Transportation Economics, Vol. 40, No.1, pp. 66-77.
-  Hutchison, R. (2010) "Encyclopedia of urban studies", SAGE Publications.