ارایه یک مدل قیمتگذاری محدوده ترافیکی با در نظرگیری محدودیت ظرفیت کمان
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی برنامهریزی حملونقل، موسسه عالی آموزش و پژوهش مدیریت و برنامهریزی
2 استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران
3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست،دانشگاه تربیت مدرس
doi
10.22119/jte.2020.87573چکیده
کمانها دارای ظرفیت محدودی هستند که تابعی از ویژگیهای فیزیکی آنها است. زمانی که حجم جریان در کمان به نزدیک ظرفیت آن کمان میرسد، در الگوی جریان شبکه، در کمانهای بالادستی آن کمان، صف ایجاد میشود و به اصطلاح شبکه شلوغ میشود و هزینههایی بر ساکنین شهرها تحمیل میکند. قیمتگذاری محدودههای ترافیکی یکی از موثرترین راهکارهای مدیریت تقاضا است، که میتواند بدون افزایش شلوغی کل شهر، شلوغی نواحی مرکزی را کاهش دهد. در اکثر مطالعات قیمتگذاری ترافیک، ظرفیت کمانها به صورت صریح در قالب یک محدودیت در نظر گرفته نمیشود. هدف این مقاله قیمتگذاری محدوده ترافیکی با در نظر گرفتن محدودیت صریح ظرفیت کمان و بررسی تفاوتهای آن با قیمتگذاری بدون در نظر گرفتن محدودیت صریح ظرفیت کمان است. به بیان دیگر این پژوهش درصدد است تا رابطه بین در نظر گرفتن ظرفیت برای جریان در کمان و افزایش یا کاهش عوارض را شناسایی کند. بدین منظور یک مدل عمومی دوسطحی برای حل مساله استفاده میشود، که در آن مسالهی سطح بالا عوارض بهینه را تعیین میکند و شرط تعادلی بودن جریان در شبکه توسط یک الگوریتم تخصیص ترافیک در سطح پایین تضمین میشود. الگوریتمی مبتنی بر بهینهسازی انبوه ذرات (PSO) به عنوان روش حل مسالهی سطح بالا ارایه میشود و از الگوریتم شهپر و همکاران برای حل مساله تخصیص ترافیک در سطح پایین استفاده میشود. الگوریتم پیشنهادی روی شبکه سوفالز در دو حالت با و بدون محدودیت ظرفیت اجرا میشود. نتایج نشان میدهند که قیمتگذاری بهینه متاثر از اطلاعات ظرفیت کمان است. در شبکه سوفالز در قیمتگذاری با در نظر گرفتن محدودیت ظرفیت از 10 کمان ورودی به محدوده، 6 کمان عوارض میپذیرند، در حالیکه که در حل بدون در نظر گرفتن محدودیت ظرفیت، 8 کمان عوارض میپذیرند. هزینه کل شبکه در قیمتگذاری با دیدن محدودیت ظرفیت کمان، %13/1 درصد نسبت به عدم قیمتگذاری بهبود مییابد. این بهبود برای حالتی که ظرفیت دیده نشود، 38/0درصد است. مجموع عوارضی که محدوده وارد میشود نیز، از 86/1 واحد به 86/0 واحد کاهش مییابد.