دانلود پایان نامه - تحقیق - پروژه

گروه مهندسی عمران

پایان نامه:

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش راه و ترابری

عنوان:

تعیین نوع بهینه تقاطع غیرهمسطح با بهره گرفتن از الگوریتم انبوه ذرات (PSO)

استاد راهنما:

دکتر سعید سعیدی جم

استاد مشاور:

دکتر علی اصغر گهرپور

زمستان ۱۳۹۳

 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
متن پایان نامه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده:
امروزه با افزایش تعداد وسایل نقلیه،تقاطع­های همسطح دچار مشکلات بسیاری هستند.راهکارهای متفاوتی برای رفع این مشکل وجود دارد که در حال حاضر تبدیل تقاطع همسطح به تقاطع غیرهمسطح بسیار مورد توجه مهندسین قرار گرفته است.اما مدلی که با در نظر گرفتن عوامل مختلف تقاطع غیرهمسطح بهینه را تعیین کند،وجود ندارد و نیاز به چنین مدلی کاملاً احساس می­گردد.دراین تحقیق سعی شده است تا مدلی برای انتخاب نوع بهینه تقاطع غیرهمسطح با در نظر گرفتن عوامل مؤثر ارائه گردد. .تقاطع­های مورد بررسی در این تحقیق، تقاطع­های جهتی، شبدری کامل، نیمه شبدری، تک­نقطه­ای و لوزی می­باشند که با بهره گرفتن از نرم­ افزار AIMSUN شبیه­سازی می­شوند.پارامترهای درنظر گرفته شده برای هر کدام از تقاطع­ها، میزان تولید آلاینده­های هوا، میزان مصرف سوخت و زمان سفر می­باشند. مقدار پارامترهای ذکر شده از خروجی­های نرم­ افزار AIMSUN به دست می­آیند و سپس تمامی آنها به هزینه تبدیل می­گردند. سپس با بهره گرفتن از الگوریتم انبوه ذرات ( PSO) ادامه­ی پژوهش انجام می­گیرد که این الگوریتم برای احجام ترافیکی ۱۰۰۰ ، ۳۵۰۰ و ۶۵۰۰ وسیله نقلیه در ساعت،به ترتیب تقاطع­های غیرهمسطح جهتی ،لوزی و تک­نقطه­ای را به عنوان تقاطع غیرهمسطح بهینه ارائه نموده است.
 
 
 
واژه­های کلیدی: تقاطع غیرهمسطح ،اولویت­بندی ،الگوریتم انبوه ذرات (PSO)
 
 
 
 
فهرست مطالب
 
مقدمه.۱
فصل ۱ ۵

فصل ۲ ۳۱

فصل ۳ ۶۵

پیوست ۱ ۸۵
پیوست ۲ ۹۳
پیوست ۳ ۹۹
منابع و مراجع . .۱۰۵
 
 
 
 
 
 
فهرست شکل­ها

 
 
فهرست جداول
 

 
 
مقدمه:
با افزایش جمعیت و به تبع آن رشد تقاضای سفر، مدیران حمل ونقل با چالش فرایند انتقال ایمن و کارآمد انسان و کالا با توجه به محدودیت­های تملک اراضی و بودجه مواجه می­باشند،که بویژه درآزادراه­ها و راه­های پرتراکم واقع در نواحی شهری و برونشهری که امکان افزایش ظرفیت راه وجود ندارد، ایجاد ازدحام سبب افزایش زمان سفر و کاهش ایمنی و در نتیجه شرایط غیرقابل تحمل برای راننده می­شود. در سال­های اخیر تبدیل تقاطع­های همسطح به غیرهمسطح به عنوان یک راه حل امید بخش در مدیریت مؤثر تقاطع­ها با توجه به زیرساخت­های موجود مورد توجه قرار گرفته است که کاربرد این تبدیل منافع بالقوه­ای مانند بهبود زمان­های سفر،کاهش آلاینده­های زیست محیطی، ذخیره­ی سرمایه در بلند مدت و کاهش در مصرف سوخت را فراهم می­ کند. در سال ۱۹۷۲ میلادی واتل­ورث[۱] و اینگرام[۲] برای ارزیابی ترافیکی هر یک از گزینه ها، ظرفیت ساعت اوج آنها را با بهره گرفتن از یک مدل خطی محاسبه کرده­اند. عضوی از تقاطع که تحت تأثیر حجم ماکزیمم بوده و شرایط بحرانی­تری دارد شناسایی شده و در مرحله بعدی افزایش ظرفیت می یابد تا مدل مناسب نتیجه شود. در سال ۱۹۷۳ مولینازی[۳] و ساترلی[۴] مقایسه تقاطع های غیر همسطح را از طریق سطح سرویس، ایمنی، انعطاف­پذیری طول و تعداد خطوط مناطق همگذری ،زمان سفر، و فاکتورهای اجتماعی بر روی تقاطع­های غیرهمسطح انجام داده­اند. در سال ۱۹۷۷ اسمیت[۵] و گاربر[۶] بر اساس پارامتر ایمنی دو تقاطع غیرهمسطح لوزی و تک­نقطه­ای را با هم مقایسه کردند.
 
تعریف مسأله:
یکی از راهکارهایی که جهت بهبودبخشی وضعیت تقاطع موجود مد نظر مهندسین قرار می­گیرد اصلاح طرح هندسی، اعمال محدودیت­های ترافیکی و غیره می­باشد که در ردیف راه حل­های کم هزینه قرار می­گیرند. در صورتی که اینگونه راهکارها نتواند مشکل ترافیکی تقاطع را حل نماید راه حل دیگری که همان تبدیل تقاطع همسطح به تقاطع غیرهمسطح می­باشد مد نظر قرار می­گیرد. با توجه به تنوع زیاد انواع تقاطع­های غیرهمسطح و حوزه عملکرد هریک از آنها و نیز هزینه­ های متفاوت اقتصادی آنها گزینه­های متفاوتی برای انتخاب نوع تقاطع غیرهمسطح وجود دارد. در کشور ما نیز هنگامی­که یک تقاطع همسطح به یک تقاطع غیرهمسطح تبدیل می­شود هیچگونه معیاری برای انتخاب بهینه­ تقاطع غیرهمسطح وجود ندارد . وجود مدلی که بتواند عواملی همچون عوامل ترافیکی ، اقتصادی ، زیست محیطی را در یک چارچوب کلی برای انتخاب بهینه نوع تقاطع غیرهمسطح ارائه کند از نیازهای اصلی و اساسی جامعه مهندسان می­باشد. در نتیجه ضروری است به منظور ایجاد یکنواختی روش­ها و ضوابط طراحی و اجرائی و مدیریتی این مدل تدوین شود تا بتواند به عنوان یک قضاوت کارشناسی و نیز یک راهنما مورد استفاده قرار گیرد.

در پژوهش پیش­رو،با بهره گرفتن از داده­های ترافیکی و نرم­ افزار شبیه­سازی،پنج نمونه از تقاطع­های غیرهمسطح شبیه­سازی شدند و تحت بار­های ترافیکی مختلف قرار گرفتند و در نهایت از خروجی­های نرم­ افزار شبیه­سازی،معادلات مربوط به پارامترهای مورد نظر که عبارتند از زمان سفر،میزان آلاینده­های زیست محیطی و میزان مصرف سوخت بودند،حاصل گشت.سپس با بهره گرفتن از این معادلات و الگوریتم بهینه­سازی انبوه ذرات به حل مساله پرداخته شده است.
[۱]   Watteleworth
[۲]   Ingram