طراحي بهينه محدوده طرح ترافيك بر اساس تعيين محدوده و قيمت عوارض در شبكه چندمدي و چندكاربره با تقاضاي متغير

دكتري

چكيده تراكم ترافيكي يكي از عوامل اصلي هزينه‌هاي اقتصادي به شمار مي‌آيد، كه ناشي از انتخاب نادرست مسير در شبكه توسط كاربران مي‌باشد. يكي از ابزارهاي براي كاهش تراكم ترافيكي، قيمت‌گذاري است كه به عنوان ابزاري موثر براي مديريت تقاضا به حساب مي‌آيد. اما همواره بحث قيمت‌گذاري محدوده به دليل اثرات ناشي از آن بخصوص بر رانندگان وسايل‌نقليه شخصي مورد مخالفت و عدم رضايت رانندگان و سياست‌گذاران بوده است. بررسي‌هاي انجام شده نشان مي‌دهد كه دو نابرابري (بي‌عدالتي) با اجراي قيمت‌گذاري محدوده ايجاد مي‌شود كه شامل نابرابري (بي‌عدالتي) فضايي و زيست‌محيطي مي‌باشند. در نابرابري (بي‌عدالتي) فضايي نوع اول، برخي از كاربران وسايل‌نقليه شخصي كه مقصد سفر آنها در داخل محدوده بوده و يا مي‌بايست از آن عبور نمايند با افزايش زمان سفر مواجه مي‌شوند. اما نابرابري (بي‌عدالتي) نوع دوم، مربوط به كاربران و رانندگاني است كه مبداء سفر آنها در داخل محدوده واقع بوده و با نابرابري (بي‌عدالتي) مواجه مي‌شوند. چون محل سكونت اين دسته از كاربران وسايل‌نقليه شخصي در داخل محدوده واقع است، آنها مجبورند تا عوارض پرداخت نموده و قادر به تغيير مسير و استفاده از مسير بدون عوارض طولاني‌تر نمي‌باشند. بنابراين اين كاربران با نابرابري (بي‌عدالتي) مواجه مي‌شوند. همچنين اگرچه با اجراي قيمت‌گذاري محدوده، ميزان انتشار آلاينده‌هاي هوا در داخل محدوده كاهش مي‌يابد، اما ميزان انتشار آلاينده‌هاي هوا در برخي از كمان‌هاي شبكه و كل شبكه ممكن است افزايش يابد. افزايش در ميزان انتشار آلاينده‌هاي هوا در كل شبكه با توجه به كاهش آن در داخل محدوده به معناي افزايش بيشتر آن در ساير نقاط شبكه است. در واقع به دليل اجراي سياست قيمت‌گذاري محدوده، انتشار آلاينده‌هاي هوا ممكن است از يك نقطه از شبكه به نقطه ديگر آن جابجا شود. بنابراين اين مسأله موجب نابرابري (بي‌عدالتي) زيست‌محيطي نسبت به افراد جامعه (كاربران و غيركاربران سيستم حمل‌ونقل) مي‌گردد. در نهايت با در نظر گرفتن مسائل و نابرابري‌هاي بيان شده، يك مدل بهينه‌سازي چندهدفه دوسطحي با محدوديت توسعه داده شده و بر شبكه سايوكس‌فالز به عنوان يك نمونه كاربردي اعمال گرديده و نتايج مدل پيشنهادي مورد تحليل و بررسي قرار گرفته است. نتايج مدل نهايي نشان مي‌دهد كه: • مدل پيشنهادي نهايي قادر است ضمن در نظر گرفتن توابع هدف مرسوم در سطح بالا در مسئله قيمت‌گذاري محدوده يعني رفاه اجتماعي، توابع هدف جديد يعني تابع هدف برابري (عدالت) فضايي براي كاربران حمل‌ونقل شخصي و برابري (عدالت) زيست‌محيطي براي تمامي افراد جامعه (كاربران و غيركاربران سيستم حمل‌ونقل) را در نظر گرفته و به صورت يك مدل چندهدفه عمل نمايد. •مدل پيشنهادي نهايي قادر است در مسئله سطح پايين يعني تخصيص تعادلي كاربر، يك مدل تخصيص الاستيك بر اساس شيوه‌ها و مدهاي مختلف با دسته‌بندي مختلف كاربران ارائه نمايد. •مدل پيشنهادي نهايي قادر است ضمن در نظر گرفتن مسئله قيمت‌گذاري محدوده، اثر وجود پارك‌سوار را در اطراف محدوده در نظر بگيرد و رفتار كاربران وسايل‌نقليه شخصي را براي تغيير شيوه (مد) سفر از حمل‌ونقل شخصي به ساير مدها نظير تاكسي و اتوبوس پيش‌بيني نمايد. •مدل پيشنهادي با بكارگيري از روشي مبتني بر جبهه پرتو قادر است بجاي ارائه يك جواب براي مسئله قيمت‌گذاري، مجموعه‌اي از جواب‌ها را توليد نمايد تا تصميم‌گيران بر اساس اولويت و اهميت مسائل مختلف نظير رفاه اجتماعي، برابري (عدالت) فضايي و زيست‌محيطي، جواب مناسب را انتخاب نمايند. •مدل پيشنهادي با استفاده از يك روش ابتكاري قادر است مشكل محدوديت‌هاي منطقي روش‌هاي فراابتكاري در توليد جواب‌هاي تصادفي را مرتفع نمايد. •مشكل نابرابري (بي‌عدالتي) فضايي و زيست‌محيطي در دنياي واقعي با اجراي سياست قيمت‌گذاري محدوده وجود داشته و مدل پيشنهادي ابزار مناسبي براي حل اين مشكل مي‌باشد. •بكارگيري مدل پيشنهادي مي‌تواند با كاهش مشكل نابرابري (بي‌عدالتي) موجب افزايش اقبال عمومي و سياست‌گذاران براي اجراي اين سياست گردد. •نتايج مدل پيشنهادي با شكل‌گيري جبهه پرتو نشان مي‌دهد كه توابع برابري (عدالت) فضايي و زيست‌محيطي در تضاد با تابع رفاه اجتماعي بوده و بنابراين رويكرد چندهدفه معقول و منطقي مي‌باشد. •نتايج مدل نشان مي‌دهد كه با تغيير رويكرد و بكارگيري آن و جستجو در فضاي جواب مي‌توان جوابي را پيدا نمود كه در برخي از موارد با كاهش اندك در تابع رفاه اجتماعي مي‌تواند مشكل نابرابري (بي‌عدالتي) را نسبتاً كاهش داد. واژه‌هاي كليدي: قيمت‌گذاري محدوده، نابرابري (بي‌عدالتي) فضايي، نابرابري (بي‌عدالتي) زيست‌محيطي، مدل بهينه‌سازي چندهدفه دوسطحي، روش الگوريتم قوي پرتو نوع 2.

188878

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي برنامه‌ريزي حمل‌ونقل

دكتر شهريار افندي زاده