تخصیص ترافیک دینامیکی چندکلاسی با محدودیت‌های ظرفیت کمانی

یکی از روش‌های موثر در افزایش کارایی شبکه‌های شهری، استفاده از سامانه‌های حمل‌ونقل هوشمند (i‌t‌s) برای تسهیل حرکت جریان ترافیک و کاهش تراکم در شبکه است. مسئله‌ی تخصیص ترافیک دینامیکی (d‌t‌a) جزء اصلی ساختارها و روش‌هایی است که برای اجرای سیاست‌های i‌t‌s به کار می‌روند. در این مقاله، یک مدل و الگوریتم بر پایه‌ی مسیر برای مسئله‌ی تخصیص ترافیک دینامیکی چندکلاسی با محدودیت‌های ظرفیت کمانی ارائه می‌شود، که قابلیت استفاده برای شبکه‌های بزرگ‌مقیاس را دارد. از مدل پیشنهادی برای تحلیل اثرات سیستم‌های پیشرفته‌ی اطلاعاتی مسافر (a‌t‌i‌s) بر روی پارامترهای عملکردی شبکه‌ی شهر تهران استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که الگوریتم پیشنهادی به خوبی می‌تواند سیاست‌های مختلف a‌t‌i‌s را در شبکه‌ی شهر تهران ارزیابی کند. همچنین مشخص شد که تفاوت‌های چشمگیری بین نتایج در حالت ایستا و پویا وجود دارد.

Multiclass dynamic traffic assignment with link capacity constraints

One of the conventional methods for improving the performance of transportation networks is building new highways, which is not considered nowadays as an effective alternative especially for congested urban areas. Using the intelligent transportation systems (ITS) for traffic control and congestion reduction, as a powerful alternative, has attracted a lot of attention in the past two decades. Advanced traveler information systems (ATIS) are typical ITS applications which provide the travelers and the traffic control system operators with information in order to enhance the safety and performance of roadway facilities. The basic requirement of implementing and applying such systems is the modeling of timevarying traffic flows over the network. Therefore, there has been an extensive focus on developing the dynamic traffic assignment (DTA) models. The DTA models can capture the dynamic characteristics of the traffic flow by predicting the pattern of timevarying flows, provided that the timevarying travel demands are given. In this paper, an analytical multiclass DTA model is proposed which defines temporal pathlink incidence and pathlink fraction variables to explain the relationship between the link and path flows and travel times. This model applies the BPR performance function, while confining link flows to the link capacities and considering link queuing delays by employing link capacity constraints. Also, an algorithm is developed which rapidly converges to the optimal solution for large scale problems. In addition, the algorithm uses dynamic penalty functions to deal with the capacity constraints, whereby the queuing delays for each link and each time interval can be easily calculated. The suggested algorithm is applied to the DTA test problem of Tehran network, showing that it is able to efficiently solve the problem. The application of the algorithm for evaluating some multiclass ITS policies in Tehran is also investigated. Finally, a comparison between the dynamic and static results reveals significant differences.