مدلسازی و بررسی اثرات تغییر خط بر جریان ترافیک و تاخیر وسایل نقلیه در راههای چند خطه با استفاده از مطالعات میدانی

با افزایش تقاضا در شبکه معابر، تداخل و مشکلات ترافیکی متعددی به وجود آمده است که با توسعه و گسترش شبکه و افزایش ظرفیت راهها نیز نمی توان برخی از این مشکلات را مرتفع نمود. یکی از مواردی که در طراحی راه ها باید به آن توجه کرد، مطالعات کامل نواحی بین ورودی و خروجی (ناحیه تداخلی یا مقاطع تغییر خط) در آزادراهها و راههای چند خطه می باشد. مانور تغییر خط صورت گرفته در این مقاطع باعث ایجاد تاخیر در حرکت وسایل نقلیه و کاهش شدید جریان ترافیک شده که باید مورد مطالعه، بررسی، شبیه سازی و مدلسازی کامل قرار گیرد. در این مطالعه به کمک مطالعه میدانی شبکه و داده های میکروسکوپیک جریان ترافیک، نمودار خط سیر خودرو (نمودار زمان – مکان) را ترسیم و تاخیر ناشی از مانور تغییر خط را به عنوان پارامتر وابسته در مدل اصلی بدست آورده ایم. با توجه به فراوانی بالای داده های میکروسکوپیک ترافیک و برای استفاده بهتر محققین از این مطالعه سعی بر آن شد تا مدلی برای هر مانور تغییر خط (مدلی جزء نگر) بدست آوریم. به این صورت که هنگامی که تغییر خطی توسط یک وسیله نقلیه صورت می گیرد موج تاخیری ایجاد کرده که خودروهای موجود در خط فعلی و خط هدف را در بر می گیرد. با توجه به مدلی که استخراج کرده ایم، چگالی، سرعت، تعداد ورودی و خروجی را به عنوان پارامترهای مستقل تعریف کرده ایم. در ادامه برآورد مدل های اصلی، متغییرهای مستقل تعریف شده اند: فاصله عرضی و طولی خودرو در شبکه را به عنوان پارامترهای مرتبط با مختصات مکانی خودرو در نظر گرفته، متغیر طول وسیله نقلیه را به عنوان شرایط فیزیکی خودرو در نظر گرفته همچنین سرعت خودرو و سرفاصله زمانی آن را هم به عنوان متغیرهای شرایط ترافیک و تراکم آن ناحیه در مدل سازی آورده ایم. در ادامه به کمک تعداد بالای تحلیل در ایمسان، با تعریف نقاط تولید و جذب سفر در شبکه، جریان های تداخلی به مانند جریان واقعی ترافیک در شبکه تعریف کرده ایم و با احجام مختلف ترافیکی خروجی های لازم را استخراج کرده تا آماده مدلسازی شود. در مدل سازی صورت گرفته از خروجی های ایمسان، با وارد کردن احجام ترافیک، طول مقطع تغییر خط (400 و 600 متری) و تعداد خطوط (سه، چهار و پنج خطه) که به عنوان متغیرهای مستقل تعریف شده اند، می توان پارامترهای وابسته مانند: تاخیر، جریان ، درصد کاهش و میزان کاهش جریان، سرعت در ناحیه، چگالی در ناحیه و زمان سفر را با دقت بالایی که از r2 مدل مشخص است، خروجی گرفت. با توجه به مطالعه صورت گرفته، مانور تغییر خط می تواند بیش از 40 درصد جریان ترافیک در ناحیه های تداخلی را کاهش دهد. این مقدار به ترکیب احجام تداخلی جریان های ترافیکی بستگی دارد. در هر مانور تغییر خط، تاخیری به میزان 4/. تا 3 ثانیه را متحمل می شوند. با توجه به بالا بودن حرکات تعداد مانور در ناحیه های تداخلی و بسته به تراکم این ناحیه وسایل نقلیه تا 8 عدد تغییر خط را انجام می دهند. که با توجه به مدل تاخیر ارائه شده، متغییر های مذکور که از خصوصیات جریان واقعی ترافیک نشات گرفته اند می توان مقدار دقیق تاخیر ناشی از مانور را تخمین زد. کلمات کلیدی: مقاطع تغییرخط، مانور تغییر خط، جریان ترافیک، تاخیر، شاخص های ترافیکی، مدل سازی، شبیه سازی.