دانلود مقاله شبیه ساز میکروسکوپی

-معرفی :

AIMSUN (شبیه ساز میکروسکوپی عملکردی برای شبکه های شهری و غیر شهری) [BAR94] ، شبیه ساز ترافیکی میکروسکوپی می باشد که می تواند شامل شبکه های ترافیکی متفاوتی باشد . شبکه های شهری ، آزادراهها ، بزرگراه ها ، کمربندی ها ، راه های شریانی و ترکیبی از آن ها ، به عنوان یک ابزار برای آنالیز ترافیکی برای کمک به مهندسین ترافیک در سیستم های آنالیز و طراحی ترافیک ، طراحی و ساخته شده است . به اثبات رسیده است که این برنامه برای بسیاری از سیستم های کنترل ترافیک جدید و برنامه های مدیریتی مفید و کارا بوده است که چه بر پایه ی تکنولوژی سنتی و چه بر اساس اجرای سیستم های حمل و نقل هوشمند امتحان شده است .

AIMSUN می تواند سیستم های کنترل ترافیک سازگار مثل SCATS ، VS-PLUS و C-Regelaar را شبیه سازی کند همچنین می تواند در زمینه های حقیقی سازی اتومبیل ها ، سیستم های کنترلی که به حمل و نقل عمومی سرویس می دهد ، سیستم های مدیریتی حمل و نقل پیشرفته (با استفاده از VMS ، استراتژی های کاهش میزان ترافیک ، سیاست های اجرای شبیراهه ها و ... )، سیستم های هدایت و راهنمایی اتومبیل ها ، زمان بندی اتومبیل های حمل ونقل و سیستم های کنترلی و نمایش آن ها بر روی تاثیرات محیطی از لحاظ آلودگی هوا ومنابع انرژی ، مورد استفاده ی گسترده قرار می گیرد .

AIMSUN از شیوه و رویکرد شبیه سازی میکروسکوپی تبعیت می کند . این بدان معناست که رفتار هر وسیله ی نقلیه در شبکه ، به طور پیوسته از دوره ی زمانی شبیه سازی در مدتی که در شبکه ی ترافیکی سفر می کند بر طبق مدل های رفتاری اتومبیل های مختلف مدل سازی شده است (برای مثال ، جریان اتومبیل ها ، تغییرات ردیف ها) . AIMSUN شبیه سازی ترکیبی از مسائل پیوسته و ناپیوسته می باشد . این بدان معناست که تعدادی از عناصر سیستم (اتومبیل ها ، تابلوهای راهنمایی ) که وضعیتشان در طول مدت شبیه سازی به طور پیوسته تغییر می کند به وقفه های زمانی ثابت کوتاه تقسیم بندی می شوند که به آنها سیکل های شبیه سازی می گویند . عناصر دیگری وجود دارند(سیگنال های ترافیکی ، نقاط ورودی) که وضعیتشان در نقاط خاصی از زمان شبیه سازی به طور ناپیوسته تغییر می کند . سیستم به طور گسترده و در سطح بالایی از شبکه های حمل و نقلی ، تشخیص بین انواع مختلف از اتومبیل ها و راننده ها ، ناتوانی های شبکه ، بازه ی گسترده ای از ژئومتری شبکه و ... مدلسازی می کند . بسیاری از تجهیزات ترافیکی که در یک شبکه ی ترافیکی واقعی موجود می باشند در AIMSUN به صورت مجازی مدلسازی شده اند :

چراغ های راهنمایی ، تابلوهای راهنمایی ، تابلوهای پیغام دهنده ی الکترونیکی ،ابزارهای اندازه گیری شیبراهه ها و ... ، دادههای ورودی که به AIMSUN داده می شود یک سناریوی شبیه سازی و یک سری پارامترهای شبیه سازی که آزمایشات را تشریح می کند ، می باشد . سناریو به چهار نوع داده طبقه بندی می گردد :

توزیعات شبکه ، نقشه های کنترل ترافیکی ،داده های نیاز ترافیکی و نقشه های حمل و نقل عمومی ، پارامترهای شبیه سازی ، مقادیر ثابتی می باشند که آزمایش را تشریح می کنند (زمان شبیه سازی ، دوره ی افزایش گرما ، وقفه های آماری و ...) و برخی پارامترهای متغیر برای کالیبره کردن مدل ها به کار برده می شوند (زمان های عکس العمل ، مناطق تغییر صف و ردیف  و ...)

خروجی ها که به وسیله ی AIMSUN صادر می گردند بازنمایی گرافیکی پیوسته ای از اجرای شبکه ی ترافیکی به صورت های دو و سه بعدی ، داده های خروجی آماری (جریان ، سرعت ، زمان های سفر ، تاخیرات ، زمان های توقف) و داده هایی که با راهنمایی شبیه سازی شده جمع بندی می شوند (شمارشگر ها ، سکونت ها و سرعت ها ) می باشند .

1-1- AIMSUN و AIMSUN NG :

این اطلاعات به طور عمده AIMSUN را پوشش می دهند ، شبیه ساز ترافیکی که در محیط های حمل و نقلNG AIMSUN  جدید به وسیله ی TSS جمع بندی گردیده است . نکته ی قابل توجه این است که هر دو محصول نام یکسانی دارند . محیط اطراف در شبیه سازی همیشه NG AIMSUN   خوانده خواهد شد ولی AIMSUN  تنها یک شبیه ساز می باشد .

به راهنمای NG AIMSUN  برای اطلاعات در مورد محیط اطراف و دیگر ابزارهای موجود در آن بنگرید . شکل شماره ی 1 مجموعه ای از AIMSUN با محیط NG AIMSUN  را نشان می دهد .

2-1-  0 . 5 AIMSUN  در مقابل 2 . 4   AIMSUN :

تفاوت اساسی در این دوسری از GETRAM محیط نرم افزاری آنها می باشد . گرچه در  0 . 5 AIMSUN  ها برخی اصلاحات و تغییرات را برای مدل های ترافیکی نیز به وجود آورده ایم . در بسیاری از سری های عمده ی شبیه سازی ، یک کالیبراسیون مجدد از شبکه ی GETRAM سری 2 . 4 برای دستیابی به نتایج مشابه با سری های پیشین لازم می باشد .

ما پیشنهادی می دهیم که در صورت عدم ایجاد مشکلی در کالیبراسیون مجدد ، از سری جدید  AIMSUN  استفاده شود (این مشکل می تواند در انتهای پروژه ویا در اولین گام ها از وضعیت های جدید ه وجود آید) .

تغییرات اساسی که در  0 . 5 AIMSUN   نسبت به  2 . 4 AIMSUN  موجود می باشد به قرار زیر است .

گام های شبیه سازی جدید :

پارامتر گام های شبیه سازی می تواند پارامتر زمان عکس العمل متفاوت باشد . مقادیر دربازه ی 1 .0 تا 0 .1 ثانیه قابل قبول خواهند بود .

زمان عکس العمل متغیرها :

پارامتر زمان عکس العمل می تواند ثابت (مساوی با گام های شبیه سازی در سری 2 . 4) یا متغیر (ترکیبی از گام های شبیه ساز) باشد . در حالت ثابت ، برای تمامی اتومبیل ها مقادیری برابر خواهد داشت . در حالت متغیر ، کاربر می تواند یک تابع آماری ناپیوسته برای هر نوع اتومبیلی تعریف کند . زمان عکس العمل برای هر اتومبیل جداگانه ای از این توزیعات تبعیت خواهند کرد .

زمان عکس العمل توقف در متغیرها  :

پارامتر زمان عکس العمل در توقف می تواند در روش مشابه برای پارامتر زمان عکس العمل ثابت یا متغیر باشد . در بررسی یک فاصله ، نه تنها اتومبیل های موافق جریان بلکه اتومبیل های خلاف جریان نیز در مقاطع موجود می باشند ، حتی در حالتی که تقاطعی بین هر دو مقطع نیز وجود داشته باشد چنین چیزی به چشم می خورد . این برای بالا بردن سطح کیفیت شبیه سازها مفید خواهد بود . این عملکرد در سری  1 . 5 AIMSUN  تغییر کرده است .

تقاطعات درون منطقه ای :

مناطق مورد بررسی که در میان تقاطعات به وجود آمده اند درمحاسبات مناطق برخورد مسیرها در چهارراه ها به حساب آورده می شوند و بنابراین شبیه سازی در این زمینه نیز اصلاح و سطح آن ارتقاء یافته است . این موضوع در حفاظ های گردش به چپ شبیه سازی شده در  AIMSUN  مفید واقع شده است .

مدل های برخورد در تقاطعات :

مدلسازی برخورد در تقاطعات به منظور واقعیت بخشیدن به موضوع برخورد اتومبیل ها در تقاطعات اصلاح شده است . این موضوع برای شبیه سازی اتومبیل های بسیار بلند مانند ترامواها و کامیون های بلند مفید می باشد .

استراتژی های جریان :

استراتژی های جریان به عنوان یک میانگین ازداده های آماری بر حسب چرخش در مقاطع محاسبه نمی گردد (مانند سری 2 . 4) بلکه با استفاده از داده هایی که از هر اتومبیل که از مقاطع ورودی به مقاطع خروجی حرکت می کنند جمع آوری شده اند و مورد استفاده قرار می گیرند .

3-1-تغییرات جدید در  1 . 5 AIMSUN  :

بعلاوه ی اصلاحاتی که در  AIMSUN  سری 0 . 5  صورت گرفته است ، اصلاحات و تغییرات زیر نیز در  AIMSUN  سری 1 . 5 انجام شده است .

ویرایش گره های پیشرفته :

تجسم ، تغییر و اصلاح ورودیها در چرخش ها و مناطق جریان های خلاف گره ها .

رنگ بندی اتومبیل های در حال چرخش :

اتومبیل های در حال چرخش با رنگ های متفاوت نشان داده شده اند ، حتی زمانی که آنها مایل به یافتن مسیرهای جدیدی باشند رنگشان تغییر می کند .

مدل دید از مقابل :

اینک اتومبیل ها قادر به پیش بینی دو چرخش پیش روی خود برای انتخاب رفتاری ردیف ها خواهند بود که این عمل با حدس میزان مسیر همراه خواهد بود .

مسافت دید برای Give way :

بخش مسافت دید اینک نسبت به بخش های پیشین خود با بررسی حرکت اتومبیل هایی که از جانب مخالف نیز در جریان هستند ، گسترش یافته است .

افزایش دید از مقابل درمدل Give way :

در بررسی یک فاصله ، اتومبیل های درجهت جریان نه تنها در بخش های بررسی جریان موافق بلکه در بررسی جریان های حرکت روبرو نیزبا طول دید از مقابل 100 متر بررسی می گردند .

انیمیشن با کیفیت بالاتر :

بااستفاده از ریز وقفه ها و فرکانس های دوره ای –کسری تصویر و انیمیشن ها با کیفیت بالاتری ارائه گردیده اند .

کنترل بهتر بر تولید اتومبیل :

گزینه های مقاصد ورودی بیشتر مثل هر مرکز ثقلی و یا مقطعی با یک مدل توزیع ویژه موجب شده است که ما بتوانیم شرایط ترافیکی بیشتری را شبیه سازی کنیم .

الگوهای تابلوهای آشکار ساز :

الگو تابلوهای آشکار ساز با مهیا کرن شناخت عملکردهای آشکار سازی برای نقشه های کنترل سیگنال ها مفید واقع گردیده اند .

مفاهیم نمایش اتومبیلها :

همینک نمایش انیمیشنی دو بعدی با تابلوهای راهنمایی که در زمان چرخش اتومبیل ها و یا تغییر مسیر آنها فعال می شوند همچنین چراغ های ترمزی که در زمان ترمز اتومبیل ها روشن می گردند ، گسترش یافته اند .

LOS تقاطع ها :

اینک این امکان  وجود دارد که سطح سرویس (LOS) در یک تقاطع بر حب متادولوژی ظرفیت بزرگ راه ها نمایش داده شود .

افزایش میزان خطرنماها :

علاوه بر چراغ های راهنمایی ، افزایش تعداد خطر نماها به صورت نمایش سه بعدی صورت گرفته است .