دانلود تحقیق در مورد کاربرد کامپیوتر در حمل و نقل با word

توضیحات

  تحقیق در مورد کاربرد کامپیوتر در حمل و نقل با word دارای 69 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد کاربرد کامپیوتر در حمل و نقل با word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد کاربرد کامپیوتر در حمل و نقل با word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن تحقیق در مورد کاربرد کامپیوتر در حمل و نقل با word :

. مقدمه
در دنیای امروز، گستردگی و فواصل بین نفاط مختلف دنیا با وجود مسائل ارتباطاتی مختلفی با یكدیگر متصل گردیده است. وسایلی چون تلفن، تلفكس و اینترنت با بكارگیری سیستم‌های مدرن، ماهواره‌ای فواصل را بسیار كوتاه نموده است. اما علیرغم تمامی پیشرفت‌های تكنولوژیكی در این زمینه، لزوم ارتباط‌های مستقیم از بین نرفته است، بلكه با پیشرفت تكنولوژی این لزوم گاهی بیشتر نیز شده است. وسایل حمل و نقل كه ابزار این ارتباط مستقیم در جابجایی كالاها و انسان‌ها می‌باشند، نیز همگام با حركت تكنولوژی پیشرفت كرده‌اند،

كه این پیشرفت در تمامی سیستم‌های حمل نقل اعم از جاده‌ای راه‌آهن، دریایی، هوایی و دیگر وسایل حمل و نقل بوده است. توسعه‌ی شبكه‌های ارتباطی نیز عنصر اصلی در حمل و نقل می‌باشد كه بهره‌وری از سیستم‌های حمل و نقل را میسر می‌سازد. در دنیای صنعتی امروز، برنامه‌ریزی و مدلسازی همیشه تقدم بر امور دیگر دارد و حل مدل‌های مختلف همیشه راهگشا در امرترقی بوده است.

در مسائل حمل و نقل و در برنامه‌ریزی‌های حمل و نقل، غالباً آزمون یك مدل واقعی معمولاً پرهزینه می‌باشد و اگر بخواهیم كه چندین مدل را را آزمون نموده تا مدل بهینه انتخاب شود یا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و یا امكان‌پذیر نمی‌باشد. لذا امروز شبیه‌سازی به عنوان یك متدولوژی حل مسائل و تجزیه و تحلیل مدل‌ها از اهمیت به سزایی برخوردار می‌باشد. تكنیك شبیه‌سازی این امكان را به ما می‌دهد كه قبل از اجرای مدل واقعی آن را در كامپیوتر تست نماییم و اگر داده‌های تئوریك مدل به صورت دقیق انتخاب شود، نتایج آن نزدیك به واقعیت می‌گردد و برنامه‌ریزان با استفاده از نتایج آن می‌توانند در اصلاح مدل و یا تكمیل آن قدم بردارند.

توانایی شبیه‌سازی در مدلسازی سیستم‌های پیچیده به علت سادگی روش از یك سو و پیشرفت سیستم‌های كامپیوتری برای حل مدل‌های ایجاد شده از سوی دیگر، این تكنیك را از سایرین ممتاز می‌نماید.

حمل و نقل و مسائل آن به دلیل وجود پا به دقیق تئوریكی بسیار سازگار و قابل انطباق در برنامه‌های كامپیوتری برای شبیه‌سازی یا حل بسیار مناسب می‌باشند و امروزه نرم‌افزارهای گوناگون حمل و نقل ترافیكی در خدمت كارشناسان این زمینه می‌باشد. یكی از اهداف این پروژه، نگرش بر برنامه‌های كامپیوتری حمل و نقل مخصوص برنامه‌های شبیه‌سازی می‌باشد كه مورد استفاده فراوانی در سیستم‌های ترافیكی زمینی، هوایی و دریایی دارد.

1-1 شبیه‌سازی كامپیوتری
روش‌های تحلیل ریاضی، هرجا كه ممكن باشد، مطلوب‌ترین و دقیق‌ترین روش برای مطالعه سیستم‌ها می‌باشد، زیرا این روش‌ها معمولاً با كمترین كوشش، جواب‌ها یا نتایجی را تولید می‌كنند كه برای مقادیر مختلف پارامترهای مدل قابل محاسبه بوده و میزان دقت آنها صددرصد می‌باشد، اما وقتی كه روش‌های تحلیلی، به علت پیچیدگی‌ مدل‌ها یا نیاز به تولید واقعی‌تر رفتار سیستم غیرعملی می‌باشند، آنگاه روش‌های مطالعه سیستم از طریق شبیه‌سازی مطرح می‌گردند.

در شبیه‌سازی كامپیوتری، مدلی كه از سیستم تحت بررسی ساخته می‌شود كه به صورت یك برنامه كامپیوتری است. یعنی كلیه اشیاء و نماهای سیستم به ساختارهای برنامه‌ای و كلیه مشخصات و رفتار آنها به متغیرها و توابع ریاضی تبدیل می‌گردند. قوانین و روابط حاكم بر سیستم، بر ساختارها و ارتباطشان با یكدیگر در اجرای برنامه جاری می‌باشد.
شبیه‌سازی كامپیوتری به علت عملی بودن در اغلب موارد و دارا بودن امتیازهای خاص خود برای بررسی و مطالعه اغلب سیستم‌ها از قبیل حمل و نقل، سیستم‌های صنعتی، تولیدی، ترافیك، انبارداری و ; بگار می‌رود. مزایای این روش كه باعث توجه بیشتر به آن و افزونی موارد كاربرد آن گشته می‌توان به شرح زیر برشمرد:

1 داشتن قدرت متراكم كردن زمان: بدین ترتیب كه بوسیله شبیه‌سازی كامپیوتری ممكن است چندین سال از فعالیت یك سیستم را در چند ثانیه ملاحظه و بررسی نموده و در نتیجه بررسی كننده قادر است، چندین طرح از یك سیستم را در یك فرصت كوتاه مطالعه نموده و نتایج عملكرد آنها را مقایسه نماید.
2 داشتن قدرت گسترش زمان: بوسیله جمع‌آوری آمار و اطلاعات لازم در برنامه شبیه‌سازی، بررسی كننده قادر است جزئیات تغییراتی كه در زمان واقعی قابل مشاهده یا مطالعه نمی‌باشند، در این روش قابل كنترل و بررسی هستند. این عمل با كمك كند نمودن زمان در مدل صورت می‌گیرد.

3 در یك بررسی گاه لازم است كه حركت زمان (مشاهده و بررسی سیستم) را متوقف كرده و نتایج بدست آمده تا این لحظه را مطالعه نموده و پس از تصمیمات لازم، بررسی را از همان نقطه توقف از سرگرفت. لازمه این نیازمند این است كه تمام پدیده‌های وابسته به سیستم و بررسی آن، وضعیت خود را تا شروع مجدد بررس و آزمایش دقیقاً حفظ كنند. این امكان در همه روش‌های مطالعه سیستم‌ها وجود ندارد، ولی در شبیه‌سازی كامپیوتری عمل مذكور به راحتی صورت می‌گیرد.
4 شبیه‌سازی كامپیوتری قادر به بررسی تغییرات جدید در سیستم‌های موجود و مطالعه سیستم‌هایی كه در مرحله طرح می‌باشند، قبل از مصرف هرگونه نیرو، سرمایه و زمان برای پیشرفت یا ایجاد فیزیكی آنها می‌باشد. همچنین در بررسی و آزمایش سیستم‌ها فرصتی كه احیاناً ایجاد و مطالعه آنها بوسیله روش‌های دیگر غیرممكن یا خطرناك می‌باشد، با این روش امكان‌پذیر است.

5 شبیه‌سازی كامپیوتری، این امكان را به مطالعه‌گر می‌دهد كه یك آزمایش یا بررسی را با حفظ كلیه شرایط اولیه و رفتار سیستم بوسیله یك برنامه تكرار كند. در هر یك از دفعات تكرار تنها مقادیر بعضی از پارامترها را به منظور دریافت اثر آنها بر رفتار سیستم و نتایج حاصل تغییر می‌دهد.
6 در هنگامی كه داده‌های مساله كامل نبودهع و همچنین نتوان توزیع صحیح داده‌ها را نیز بدست آورد.
7 سیستم را نتوان در حالت حقیقی آزمون نمود، زیرا ممكن است هزینه‌ای زیاد، خسارت فراوان و یا از نظر ایمنی، مشكلاتی را بوجود آورد.
2- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی آزادراه‌ها و بزرگراه‌ها

در زمینه شبیه‌سازی آزادراه‌ها، نسخه‌های متعددی از نرم‌افزارهای مختلف وجود دارند و مورد استفاده قرار می‌گیرند. از بین نرم‌افزارهای مختلف مدل INTRAS تنها مدل ریزنگر شبیه‌سازی آزادراه‌ها می‌باشد كه به شرح آن پرداخته خواهد شد:
در زمینه كلان‌نگری نیز مدل‌های متعددی نظیر FRECON2, FREQ, CORQ (كه بر پایه نسخه‌های ابتدایی MACK, FREFLO نوشته شده است) وجود دارند كه در این قسمت به معرفی برنامه FRECON2 خواهیم پرداخت.
1-2 برنامه شبیه‌سازی INTRAS

مدل شبیه‌سازی ریزنگر INTRAS بوسیله شركت KLD و همكاران در اواخر دهه 1970 ارائه شد و تكمیل و اصلاح آن در دهه 1980 ادامه پیدا كرد. این مدل یك مدل ریزنگر، احتمالی، مختص وسایل نقلیه و بر مبنای زمان می‌باشد كه برای پیش‌بینی عملكرد و ترافیك آزادراه در یك جریان و خیابان‌های اطراف مرتبط با آن مبنای طرح تقاضا و كنترل ترافیك ارائه شده توسط كاربر استفاده می‌شود. عملكرد پیش‌بینی شده در این از بسیاری جهات منحصر به فرد می‌باشد. این برنامه علاوه بر اندازه‌گیری عملكردهای ترافیكی معمولی نظیر سرعت، فواصل زمانی و مكانی، زمان سفر و مصرف سوخت، محدوده وسیعی از نمودارها نظیر نمودارهای مسیر وسیله نقلیه، زمان ـ مكان وسیله نقلیه و نقشه تراكم ترافیك را تهیه می‌كند. عملكرد پیش‌بینی برنامه همچنین می‌تواند در ارتباط با ترافیك اندازه‌گیری توسط شمارش‌گرهایی در طول آزادراه باشد.

طرح شبكه در برنامه INTRAS شامل ویژگی‌های هر پیوند مانند نوع پیوند، تعداد خطوط عبوری و ارتباط آن با سایر پیوندهای شبكه می‌باشد. نرخ جریان ترافیك پیش‌بینی شده بوسیله طبقه‌بندی وسایل نقلیه و نحوه استفاده از خطوط عبوری مشخص می‌شود. كنترل اعمال شده بر ترافیك در این برنامه نیز می‌تواند به شكل خطوط ویژه گردش ترافیك و یا چراغ راهنمایی باشد. لازم به ذكر است كه این برنامه توجه ویژه‌ای به نقاط بحرانی (تصادفات) آزادراه می‌كند. مدل اصلی در این برنامه، مدل مادر INTRAS است و در صورت لزوم از مدل‌های كمكی دیگر به شرح زیر استفاده می‌شود:

مدل PROGIS: كلیه اطلاعات ورودی را كنترا و غلط‌گیری نموده و جدولی از اطلاعات ورودی تهیه می‌كند.
مدل LIS: اطلاعات موردی شبیه‌سازی را به آرایه‌های داده‌ای انتقال می‌دهد.
مدل SIFT: مدل اصلی است كه همه عملیات شبیه‌سازی را انجام می‌دهد. این مدل از بیش از 80 زیربرنامه تشكیل شده است.
مدل FUEL: برآورد مخصوص هر پیوند برای مصرف سوخت و آلودگی وسایل نقلیه تهیه می‌كند.

مدل POSPRO:‌ فایلی از آمارهای بین شبكه‌سازی انجام شده و اطلاعات شمارشگر ترافیكی و اطلاعات حوادث بوقوع پیوسته در آزادراه را انجام می‌دهد.
مدل SAM: مقایسه آماری بین شبكه‌سازی انجام شده و اطلاعات شمارشگر ترافیكی و اطلاعات حوادث بوقوع پیوسته در آزادراه را انجام می‌دهد.
مدل INPLOT: مسیر وسیله نقلیه و اطلاعات دیگر را برای چاپ آماده می‌كند.
برنامه كامپیوتری INTRAS به زبان فرترن ANSI نوشته شده و قابلیت اجرا بر روی كامپیوترهای شخصی را دارا می‌باشد.
2-2 برنامه شبیه‌سازی FRECON

برنامه شبیه‌سازی FRECON2 مدل پیشرفته و اصلاح شده مدل‌های MACK و FREFLO می‌باشد.
برتری‌های این نسخه نسبت به نسخه‌های قبلی، درنظر گرفتن نحوه كنترل تقاطع با رعایت حق تقدم، روش‌های اصلاح شده رفع جریان ترافیك در گلوگاه‌ها و نقاط بحرانی و مدلسازی مسیرهای موازی با توزیع جهتی بسته به كنترل ترافیك ورودی است.

نرم‌افزار FRECON2 یك مدل كلان‌نگر و دینامیكی است كه می‌تواند عملكرد آزادراه را در شرایط عادی و در هنگام وقوع حوادث شبیه‌سازی كند. این برنامه اطلاعات مورد نیاز را در هر نقطه از آزادراه برای كالیبره كردن و یا بررسی نتایج ارائه می‌دهد. اندازه‌گیری‌های ترافیكی صورت گرفته در این برنامه شامل: اندازه‌گیری زمان سفر، خصوصیات صف، تاخیر، مصرف سوخت و آلودگی هوا می‌باشد. اطلاعات ورودی مورد نیاز برای خروجی‌ها نیز عبارتند از: زیربخش‌های هندسی كه ظرفیت مسیر را تحت تاثیر قرار می‌دهند و اطلاعات مبداء و مقصد وسایل نقلیه.
ساختمان برنامه FRECON2 در شكل 1 نشان داده شده است. برنامه با یك بلوك ابتدایی آغاز می‌شود كه این بلوك تمامی مقادیر پیش‌فرض برنامه را برای ورود متغیرهای جدید از بین می‌برد. سپس برنامه با خواندن اطلاعات ورودی برای شبیه‌سازی از بلوك ورودی ادامه می‌یابد. پس از این مرحله تمامی مقادیر ورودی توسط بلوكی در فایل خروجی وارد می‌شوند. در این مرحله از كاربر برای انجام شبیه‌سازی سوال می‌شود كه مناسبتر است قبل از انجام شبیه‌سازی داده‌های ورودی كنترل شود.

در صورت كنترل داده‌های ورودی اگر اشتباهی در اطلاعات ورودی مدل وجود داشته باشد، برنامه از كنار شبیه‌ساز عبور كرده و پارامترهای مناسب مورد تشخیص خود را جایگزین خواهد كرد. در صورت انتخاب گزینه شبیه‌سازی برنامه وارد بلوك شبیه‌سازی می‌شود كه این بلوك شامل معادلات وضعیت می‌باشد. این معادلات منجر به بدست آوردن زمان سفر در هر بخش از جاده‌های شریانی منتهی به آزادراه‌ و سرعت‌ها و تراكم وسایل نقلیه در هر قسمت آزادراه در زمان بخصوصی می‌شود. عملیات شبیه‌سازی ذكر شده شامل مجموع اندازه‌گیری‌های صورت گرفته روی عملكرد آزادراه و كاربرد استراتژی‌های كنترل ترافیك موردنظر است. پس از تكمیل این مرحله نتایج به صورت فایلی به همراه اطلاعات ورودی چاپ می‌شوند.

شكل 1: ساختمان برنامه شبیه‌سازی
برنامه FRECON2 به زبان فرترن 4 نوشته شده و بر روی كامپیوترهای شخصی نیز قابل اجراست. این برنامه ساختاری از مدل مورد استفاده، شرح هر وردی و خروجی، لیستی از غلط‌های موجود و مثال نمونه‌ای را ارائه می‌كند.
3- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی راه‌های اصلی

مدل‌ها و برنامه‌های متعدد خرد و كلان در زمینه شبیه‌سازی كامپیوتری راه‌های اصلی تهیه و ارائه شده‌اند. مدل ریزنگر ارائه شده شامل TRARR, TWOPAS, VTI می‌باشند كه در اینجا به عنوان مدل شبیه‌سازی TRARR شرح داده می‌شود. تنها مدل كلان‌نگر موجود در این زمینه مدل RURAL است كه به شرح آن پرداخته خواهد شد.
1-3 برنامه‌شبیه‌سازی TRARR
مدل ریزنگر شبیه‌سازی TRARR موسسات تحقیقات راه استرالیا در اواخر دهه 1970 و نسخه‌های بعدی و كاملتر آن در طول دهه 1980 تهیه شد. برنامه TRARR یك مدل ریزنگر احتمالی وابسته به آن زمان است كه برای پیش‌بینی عملكرد ترافیك در یك راه دوخطه دوطرفه به شكل تابعی از طرح هندسی و تقاضای ترافیك طراحی شده است.
پارامترهای عملكرد ترافیك كه بوسیله‌ی این برنامه برآورد می‌شوند، عبارتند از:

1 توزیع سرعت، اندازه خطوط و خطوط سبقت.
2 اطلاعات مورد درباره وسایل نقلیه گذركننده از نقطه مشاهده‌ای.
3 نمودار گرافیكی نشان دهنده مسیر حركت و محل قرارگیری وسیله نقلیه در طول زمان.

4 نمودار گرافیكی نمایشگر رفتار وسایل.
در برنامه TRARR محدوده مورد مطالعه به زیربخش‌هایی تقسیم شده و جزئیات هر زیربخش شامل درجه راه، قوس‌ها، خطوط مانع، فواصل دید و خطوط معین مشخص می‌شوند. در این برنامه جریان ترافیكی و تخصیص وسایل نقلیه مشخص شده است و تا 18 نوع وسیله نقلیه مختلف می‌تواند طبقه‌بندی شوند. اجزای تشكیل دهنده این برنامه در شكل 2 نشانن داده شده‌اند.

شكل 2: اجزای تشكیل دهنده برنامه
ورودی‌های این برنامه عبارتند از: جزئیات راه و وضعیت ترافیك، ترافیك تولید شده در این برنامه بر اساس روش مونت كارلو می‌باشد. قسمت اصلی مدل این برنامه جزء شبیه‌ساز برنامه است كه از 5 قسمت مجزا تشكیل شده است.
این 5 قسمت معمولاً در زمان 1 ثانیه بازخوانی شده و وظایف خود را به شرح زیر انجام می‌دهند:؟
1 زیربرنامه MANVR: وضعیت و موقعیت هر وسیله نقلیه و احتمال تغییر موقعیت آن نسبت به وسایل نقلیه اطراف را تخمین می‌زند.
2 زیربرنامه POSIT: سرعت و جهت وسیله نقلیه را مشخص می‌كند.

3 زیربرنامه ENDS:‌ وسایل نقلیه جدید وارد شونده به سیستم را معرفی و وسایل نقلیه خارج شونده از سیستم را حذف می‌كند.
4 زیربرنامه RECORD: فهرستی از مكان نسبی وسیله نقلیه در هر خط را نگهداری می‌كند.
5 زیربرنامه LVOPP: فهرستی از وسایل نقلیه متقابل كه با یكدیگر برخورد دارند، را تهیه می‌كند.

جزء مشاهده‌ای این برنامه نیز جزء عبور وسایل نقلیه در محدوده زیربخش‌ها را ضبط می‌كند. جزء آخر برنامه كه قسمت خروجی آن است، اندازه‌گیری‌های عملكردی ضبط شده قبلی را ارائه می‌كند. برنامه TRARR به زبان برترن نوشته شده است و بر روی انواع كامپیوترها قابل اجراست. این برنامه بیشتر در كشور استرالیا و چند كشور دیگر بكار گرفته شده است.
2-3 برنامه شبیه‌سازی RURAL

برنامه شبیه‌سازی RURAL یك مدل تخمینی است كه قادر به شبیه‌سازی جریان ترافیك دوطرفه در امتداد یك خط بزرگراه می‌باشد. عملكرد پیش‌بینی شده در این برنامه شامل: نمودارهایی از سرعت‌های متوسط و چگالی ترافیك و نیز عملكردهای آماری برای هر زیربخش از محدوده مورد مطالعه شامل زمان سفر، درصد زمان تاخیر و سطح سرویس راه می‌باشد.
نیازهای ورودی این برنامه عبارتند از: خصوصیات طرح هندسی و جریان ترافیك. بسته به خصوصیات هندسی وارد شده به این برنامه پنج نوع راه شامل آزادراه‌های چندخطه مجزا و غیرمجزا و راه‌های روستایی می‌توانند مورد مطالعه قرار گیرند. ورودی مورد نیاز دیگر، جریان ترافیك است كه بوسیله تخصیص وسایل نقلیه و طبقه‌بندی آنها به صورت سواری، وسایل نقلیه تفریحی و كامیون‌ها مشخص می‌شوند.

در این برنامه ابتدا اطلاعات مربوط به تقاضای ترافیك به مدل وارد شده و خطاهای احتمالی كنترل می‌شوند. سپس اولین زیربخش از مسیر مورد مطالعه با خصوصیات خود طبقه‌بندی شده و عملكردهای آن محاسبه می‌شود. لازم به ذكر است كه این برنامه تابع استانداردهای كتاب ظرفیت بزرگراه‌ها سال 1985 می‌باشد. زیرمدل ارائه شده برای راه‌های روستایی در برنامه RURAL2 به وسیله طراح برنامه و بر اساس نتایج تجربی تهیه شده است. روند پردازشی ذكر شده در بالا تا زمانی كه همه زیربخش‌ها آنالیز شوند، ادامه پیدا می‌كند. اگر رابطه

بین زیربخش‌های مختلف نیاز به بررسی داشته باشد، از زیرمدل وابستگی استفاده می‌شود. پس از انجام عملیات فوق، خروجی‌ها شامل جداول، سرعت‌ها و تراكم ترافیك و نمودارهای مربوطه ارائه می‌شوند. مدل RURAL‌ به زبان فرترن 4 نوشته شده و بر روی انواع كامپیوترها قابل اجراست. این مدل بر اساس نتایج تجربی حاصل از مطالعه چندین بزرگراه‌ها در كالیفرنیا كالیبره و اصلاح شده است. تحقیقات اخیر بر روی این مدل در ارتباط با رابطه بین مدل وابستگی و زیربخش‌های مختلف صورت می‌گیرد. محدودیت‌هایی برای استفاده از این برنامه در شیب‌های تند و درصد بالای وسایل نقلیه كندرو وجود دارد.

4- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی جاده‌های شریانی
مدل‌ها و برنامه‌های كامپیوتری كلان‌نگر و ریزنگر متعددی در این زمینه تهیه شده و برای جاده‌های شریانی استفاده می‌شوند. نرم‌افزار شبیه‌سازی NETSIM تنها مدل كامپیوتری ریزنگر موجود برای شبیه‌سازی جاده‌های شریانی است كه در این پروژه به تفصیل شرح داده می‌شود.
1-4 برنامه شبیه‌سازی TRANSYT

مدل شبیه‌سازی TRANSYT دارای تاریخچه‌ای طولانی است كه از اواخر دهه 1960 آغاز شده و با اصلاح مداوم آن تا به امروز ادامه می‌یابد. اولین نسخه‌های این برنامه در كشور انگلستان و توسط شخصی به نام ROMOERTSON تهیه شد.
تا به امروز 9 نسخه از این برنامه در كشور انگلستان تدوین شده است. در دهه 1970 آمریكایی‌ها شروع به استفاده از این برنامه و تكمیل اصلاح آن برای وضعیت ایالات متحده نمودند. نسخه‌های ارائه شده از این مدل توسط امریكایی‌ها عبارتند از:

TRANSYT, TRANSYT6C, TRANSYT7F, 6N.
از میان مدل‌های فوق، برنامه TRANSYT7F در ایالات متحده در دهه 1980 به طرز وسیعی بكار گرفته شد. مدل TRANSYT و یا مدل‌های مشابه آن در بسیاری از كشورهای جهان مورد استفاده قرار گرفته است. مدل TRANSYT علاوه بر یك مدل شبیه‌سازی كلان‌نگر و تخمینی، یك مدل بهینه‌سازی است. زیرمدل شبیه‌ساز این برنامه برای محاسبه عملكرد جاده شریانی برای طرح زمانبندی چراغ راهنمایی استفاده می‌شود. زیرمدل بهینه‌سازی نیز نزدیكترین زمان به زمان بهینه چراغ را تخمین می‌زند. پس از مشخص شدن این زمان بهینه، زیرمدل شبیه‌سازی برنامه می‌توان با كمك این زمان، عملكرد را شبیه‌سازی كند.

ورودی‌های مورد نیاز برای این برنامه عبارتند از: زمان‌بندی از پیش تعیین شده برای چراغ راهنمایی كه توسط كاربر مشخص می‌شوند، تركیب شبكه جاده‌های شریانی و شكل آن، نرخ جریان اشباع ترافیكی در هر مسیر و در هر تقاطع و ترافیك گردش كننده در هر تقاطع.
فلوچارت خلاصه‌ای از برنامه TRANSYT در شكل 3 نشان داده شده است.

شكل 3: فلوچارت ساده شده‌ای از برنامه شبیه‌سازی
خروجی‌های این برنامه نیز شامل: اطلاعات ورودی برنامه، جدول عملكرد ترافیك برای هر پیوند از شبكه كه خود تشكیل شده از زمان سفر، تاخیرها، توقف‌ها، صف‌های وسایل نقلیه و مصرف سوخت هر وسیله است و خلاصه‌ای از عملكرد كل شبكه می‌شود. علاوه بر موارد فوق می‌توان جداول كنترل كننده چراغ راهنمایی، نمودارهای جریان ترافیك و نمودارهای مكان ـ زمان حركت وسایل نقلیه را نیز تهیه كرد. برنامه TRANSYT7F به زبان فرترن برای انواع كامپیوترها نوشته شده و نسخه‌های متعددی از آن موجود است.
2-4 نرم‌افزارهای شبیه‌سازی TRAF-NETSIM

نرم‌افزار شبیه‌ساز NETSIM كه قبلاً UTCS-1 نامیده می‌شد، شبیه‌سازی ریزنگر بر روی شبكه ترافیك شهری انجام می‌دهد. این برنامه برای استفاده مهندسین ترافیك و محققین به عنوان ابزار كاربردی ارزیابی راههای مختلف كنترل شبكه و استراتژی‌های مدیریت ترافیك طراحی شده است.
ورودی‌های مورد نیاز این برنامه عبارتند از: تركیب عرضه و تقاضای ترافیك شبكه و طرح زمان‌بندی شده چراغ راهنمایی، شبكه راه‌ها كه از گره‌ها و پیوندهای زیادی تشكیل شده است و خصوصیات فیزیكی هر پیوند باید مشخص شده باشد. تقاضای ترافیك به عنوان جریان ترافیك ورودی و خروجی از شبكه به همراه حركت‌های گردشی مشخص و تركیب ترافیك به برنامه وارد می‌شوند (فلوچارتی از اجزای این برنامه در شكل 4 نشان داده شده است).
دو جزء اساسی برنامه TRAF-NETSIM عبارتند از:
1 آماده‌سازی داده‌های ورودی؛
2 شبیه‌سازی محیط شهری كه در زیر شرح داده می‌شوند:

شكل 4: فلوچارت مدل
1-2-4 آماده‌سازی دادههای ورودی
مدل‌های شبیه‌سازی اكثراً تشریح كننده متغیرهای وابسته به زمان است، بخصوص برنامه NETSIM وضعیت‌های متغیر غالب در یك سیستم (یا شبكه)‌ راه‌ها را شرح می‌دهد. ورودی‌های برنامه باید شامل ویژگی‌هایی باشند كه نه تنها از نقطه‌ای تا نقطه دیگر روی شبكه، بلكه با زمان نیز تغییر می‌كند.
پارامترهای زمان در عملكرد شبیه‌سازی برنامه NETSIM به صورت فواصل زمانی (دوره)‌ نشان داده می‌شود. این دوره زمانی نشان دهنده آن است كه داده‌های ورودی مشخص شده توسط كاربر در آن دوره زمانی بكار رفته و یا در آن فاصله زمانی ثابت باقی مانده می‌ماند. دوره زمانی (TP)‌ نیز توسط كاربر مشخص می‌شود كه كاربر می‌تواند تا 19 فاصله زمانی را انتخاب كند. برای هر كدام از این دوره‌های زمانی، داده‌های ورودی شامل بلوك‌هایی از كارت‌های مختلف است كه هر بلوك تشریح كننده وضع موجود در كل شبكه كه برای آن دوره

زمانی استفاده می‌شوند، می‌باشد. برای هر كدام از این دوره‌های زمانی، داده‌های ورودی شامل انواع كارت‌ها هستند كه هر نوع كارت كدبندی شده است. انواع كارت‌ها، به گروه‌های دسته‌بندی شده كه هر گروه مشخص كننده طبقه‌ای از اطلاعات ورودی است. بر مبنای تجربیات بدست آمده از مدل‌های شبیه‌سازی قبلی، همه اطلاعات ورودی به شكل متغیر صحیح تعریف می‌شوند. علاوه بر این چهار ستون اول كارت‌ها، ستون‌هایی هستند كه در تمام كارت‌ها مشخص می‌باشند و برای هماهنگی كلیه كارت‌ها به كاربرده می‌شوند.

در طراحی ممكن است قسمت ورودی برنامه NETSIM تاكید بر طرح مجموعه كاملی از آزمایش‌ها و كنترل‌های ممكن بر روی داده‌های ورودی می‌باشد. این آزمایش‌های كنترلی به صورت زیر دسته‌بندی می‌شوند:
1 آزمایش صحت ساختمان داده‌های ورودی كه در آن تمام كارت‌ها كنترل می‌شوند تا در توالی مناسب باشند و كارتی از قلم نیافتد.
2 آزمایش اعتبار اطلاعات هر كارت كه در این آزمایش در محدوده منطقی قرار گرفتن داده‌های ورودی كارت‌ها كنترل می‌شود.
3 آزمایش تكمیل اطلاعات هر كارت و از قلم نیفتادن داده‌های ورودی در هر كارت.

4 آزمایش تعیین كامل بودن اطلاعات روی كارت‌های مختلف وابسته به یك گروه از كارتهای ورودی.
5 آزمایش كامل بودن شرح یك عملكرد كه برای آن كارت‌های مختلفی در یك گروه اختصاص داده ضشده است كه عملكرد نشان دهنده ویژگی محیط ترافیكی است كه می‌تواند خصوصیات هندسی شبكه، عملیات ترافیكی، نحوه كنترل تقاطع‌ها، تقاضای ترافیك و .. باشد. كلیه كارت‌ها متعلق به یك عملكرد با هم دسته‌بندی می‌شوند.
6 آزمایش تشریح كامل شبكه و خصوصیات آن.

با اعمال كنترل‌های فوق اگر در یكی از موارد شش‌گانه خطا و یا نقصی وجود داشته باشد، بر روی صفحه نمایشگر نشان داده خواهد شد كه هر پیغام خطا خود دارای اطلاعات كافی برای كاربر جهت استفاده و تشخیص علت خطا می‌باشد.
برای مثال برنامه NETSIM آزمایش‌های فوق را برای خصوصیات هندسی و كنترل ترافیك سیستم به صورت زیر انجام می‌دهد كه می‌تواند جهت تخلیه ترافیك ورودی به هر پیوند استفاده شود. این كار نیازمند تناسب بین داده‌های مختلف به شرح زیر می‌باشد:

• در نظر گرفتن اطلاعات ترافیك گردش كننده كه مشخص كننده ترافیك تخلیه شونده پیش‌بینی شده از هر پیوند است.
• خصوصیات هندسی پیوندی كه ترافیك تخلیه شده در مرحله قبل را سرویس می‌دهد.
• خصوصیات كنترل ترافیك هر پیوند نیز شامل زمانی (علامت یا فاز چراغ راهنمایی) برای سرویس‌دهی به ترافیك به هر یك از حركت‌های گرد ش كننده است.
2-2-4 مدل شبیه‌سازی TRAF

هدف از این قسمت، استفاده از شبیه‌سازی برای توصیف عملكرد ترافیك می‌باشد. در این مدل‌ها جریان ترافیك به طور كامل شبیه‌سازی شده و هر وسیله نقلیه در شبكه راه‌ها به عنوان یك عنصر مشخص درنظر گرفته می‌شود. علاوه بر این مطلب هر وسیله نقلیه در گروه خود (اتومبیل، كامیون، اتوبوس و;)‌و با مشخص شدن نوع آن درنظر گرفته می‌شود.
به كمك برنامه NETSIM تا 16 وسیله نقلیه مختلف و با عملكرد و خصوصیات متفاوت به وسیله چهار خصوصیات مختلف تشریح می‌شوند. برای هر وسیله نقلیه در برنامه «خصوصیات رفتاری راننده و خصوصیات دینامیكی (سرعت، شتاب) و نیز وضعیت قرارگیری وسیله نقلیه (جریان آزاد، صف)‌ نیز مشخص می‌شود.

با حركت وسیله نقلیه به صورت مجازی در منطقه برنامه موقعیت (طولی و عرضی)‌ آن بر روی شبكه پیوندها و ارتباط آن با سایر وسایل نقلیه نزدیك و خصوصیات ترافیكی شامل سرعت، شتاب و ;. مشخص می‌گردد. این روند به برنامه اجازه شبیه‌سازی عملكرد ترافیك بر اساس حركت هر وسیله نقلیه را به طریقی كه نحوه كنترل چراغ راهنمایی و عملكرد متقابل بین اتوبوس و وسیله نقلیه به طور كامل مدل شوند را می‌دهد. در حالت كلی همه محیط‌ها و وضعیت‌های ترافیك شهری بوجود آمده می‌توانند به طرز واقعی شبیه‌سازی شوند.

در یك مدل شبیه‌سازی مناسب مانند این مدل، هر وسیله نقلیه در طول زمان و مطابق روش تعقیب وسیله نقلیه در ترافیك و در پاسخ به نحوه كنترل اعمال شده بر ترافیك و دیگر وضعیت‌های ترافیكی كه رفتار وسیله نقلیه را تحت تاثیر قرار می‌دهند، حركت می‌كند. تراكم ترافیك ممكن است منجر به امتداد یافتن ترافیك وسایل نقلیه در طول یك پیوند و بروز در جریان بالادست تقاطع شود كه جریان ترافیك را در تقاطع مختل می‌سازد. علاوه بر این، جریان عابرین پیاده نیی می‌تواند در ترافیك گردش كننده در تقاطع تاخیر ایجاد كند. به غیر از نمونه‌های فوق‌الذكر، مثال‌های متعدد دیگری از پارامترهای غالب در محیط‌های شهری كه به طور كامل توسط این برنامه تشریح می‌شوند نیز می‌توان نام برد.
3-2-4 محدودیت‌های برنامه

به غیر از نقاط قوت ذكر شده در قسمت قبل، این برنامه دارای محدودیت‌هایی به شرح زیر می‌باشد كه باید به آنها توجه شود:
اندازه‌های حداكثری كه توسط این برنامه می‌توانند مدل شوند، عبارتند از:
1 تعداد پیوندها 150 پیوند
2 تعداد گره‌ها 75 گره
3 تعداد كنترل‌های پیش‌بینی شده 18 عدد
4 تعداد حداكثر برخورد مجاز 750 برخورد

5 تعداد وسایل نقلیه 1500 وسیله
6 تعداد اتوبوس‌ها 256 دستگاه
7 تعداد خطوط ویژه اتوبوس 25 خط
8 تعداد ایستگاه‌های اتوبوس 99 دستگاه
9 تعداد عملكردهای با زمان طولانی 60 عملكرد
4-2-4 خروجی‌های برنامه
خروجی‌های برنامه NETSIM شامل اطلاعات ورودی اولیه و عملكرد شبك ترافیك می‌باشد كه این عملكردها عبارتند از: زمان سفر، تعداد توقف‌ها، مصرف سوخت و آلودگی‌ هوا، برنامه NETSIM، همچنین به زبان فرترن نوشته شده و حداقل بر روی یك دستگاه كامپیوتر IBM4341 قابل اجراست.
5-2-4 ویژگی‌های گرافیكی

به عنوان یك انتخاب، كاربرد قادر به نمایش نتایج به صورت گرافیكی توسط این برنامه می‌باشد. برنامه NETSIM، فایل‌های گرافیكی را تحت عنوان GTRAF تولید می‌كند، فایل‌های GTRAF امكان مرور دوباره بر ورودی‌های برنامه و مشاهده خروجی‌های شبیه‌سازی صورت گرفته را به شكل گرافیكی فراهم می‌كند. فایل‌های GTRAF به كاربر امكان تحلیل شبكه با رنگ‌آمیزی مورد نظر برای مثال در تقاطع‌ها و یا نقاط بحران شبكه را می‌دهد. كاربر همچنین امكان مشاهده متحرك شبكه (حركت وسیله نقلیه در شبكه) را دارا می‌باشد كه مزایای بسیاری را دربر خواهد داشت.

5- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی حمل و نقل شهری
هر ساله بر تعداد وسایل نقلیه در جاده‌های كشور و بخصوص در خیابان‌های شهرهای بزرگ افزوده می‌شود و انتظار می‌رود كه این افزایش در آینده نیز ادامه پیدا كند و حتی بیشتر شود. افزایش تعداد وسایل نقلیه در شهرها كه بستگی به عوامل متعددی نظیر رشد جمعیت، اوضاع اجتماعی، اقتصادی، تحولات فرهنگی و چگونگی بهره‌وری از زمین دارد، مسائل و مشكلاتی می‌آفریند كه هم اكنون بسیاری از شهرهای ایران با آن روبرو هستند. با وجود‌ آنكه هر ساله میلیادرها ریال صرف ایجاد راه‌ها و تاسیسات جدید می‌شود، تراكم ترافیك در خیابان‌ها، روزبروز افزایش می‌یابد و امروزه در اغلب شهرهای بزرگ و متوسط میزان ترافیك بخصوص در ساعت‌های اوج، به حد اشباع و غیرقابل قبولی رسیده است.

حل مسائل و مشكلات ترابری (حمل و نقل) شهری، نظیر غالب مسائل و مشكلات اجتماعی، مستلزم مطالعه و برنامه‌ریزی اصولی و مداوم است. در بسیاری از مطالعات و برنامه‌ریزی‌های سابق در زمینه ترابری شهری كه در كشورهای دیگر صورت گرفته است، تنها مساله عمده كمبود ظرفیت خیابان‌ها و جاده‌ها به شمار می‌رفت. در اواخر سال‌های 60 و نیز طی دهه 70 مطالعات وسیعی در این زمینه در كشورهای دیگر انجام شد و با استفاده از برنامه‌های كامپیوتری شبیه‌سازی، در اواخر دهه 7080 دوره جدید مطالعات و برنامه‌ریزی ترابری شهری آغاز گردید. در این پروژه، سعی بر معرفی برنامه‌های شبیه‌سازی بكار رفته در كشور ما و دیگر كشورهای گردیده است.

برای دریافت اینجا کلیک کنید