كاربرد طراحي آزمايشات براي بررسي اثرات استرات‍ژيهاي كنترل ترافيك بزرگراهي

Application of Design of Experiments in Evaluation of Highway Traffic Control Strategies

روانسازي ترافيك از نظر اقتصادي، جنبه هاي مديريتي ترافيك و كاهش آلاينده هاي زيست محيطي مساله اي مهم در كلانشهرها به شمار مي رود. اين مقاله به تحليل مشكل ترافيك يك شبكه بزرگراهي پرازدحام با استفاده از يكپارچه سازي شبيه سازي ترافيكي خردنگر و طراحي آزمايش ها براي بررسي اثرات استرات‍ژيهاي كنترل ترافيك مي پردازد. براي كنترل ترافيك شبكه از دو استراتژي رمپ ميترينگ و انسداد خط كه در سال هاي اخير در بزرگراه هاي تهران با استفاده از ماشين هاي پليس به منظور كاهش حجم ورودي به مسير اصلي بزرگراه پياده سازي شده است، استفاده مي گردد. براي ارزيابي استراتژي هاي روانسازي ترافيك، اثر شش متغير تصميم گيري وقوع انسداد خط در بزرگراه نزديكي سه رمپ ورودي (سه متغير) و وقوع كنترل سه رمپ ورودي (سه متغير) بر دو معيار سرعت متوسط و عبوردهي كل شبكه با استفاده از طراحي آزمايشات فاكتوريل دو سطحي بررسي شده است. 64 گزينه آزمايش پس از اجرا در نرم افزار شبيه سازي AIMSUN در نرم افزار آماري ميني تب مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته و معناداري اثرات اصلي و تعاملي متغيرهاي تصميم گيري مورد بررسي قرار گرفت. در انتها مدل رگرسيون براي هر معيار برازش گرديد. طراحي آزمايشات شناخت بهتري از اثرات استرات‍ژي هاي روانسازي ترافيك فراهم مي نمايد و افق جديدي را براي استفاده تركيبي از استرات‍ژي ها در روانسازي ترافيك ايجاد مي نمايد.

When it comes to traffic management, reducing environmental pollutants and economical issues, congestion alleviation is an important problem in metropolitans. This paper studies a congested traffic problem using simulation approach and design of experiments to evaluate effects of traffic control strategies. To control network traffic, two strategies namely ramp metering and lane closure which has been implemented in Tehran highways recently and utilized police cars to reduce the entering volume to the main road have been selected in the study. The effect of six decision variables including lane closure occurrence adjusted to three on-ramps and metering of three on-ramps have been studied on average speed and total throughput of network by means of 2 level factorial designs using simulation outputs. The data is analyzed using MINITAB software to determine the main and interaction effects. Then, a regression model is fitted to every criteria. The design of experiments method provides better understanding of the effects of congestion alleviating strategies and new vision in using of combination of traffic control strategies to alleviate congestion and improve desired criteria.