| عنوان فارسی مقاله: | ویژگی جریان ترافیک در یک تقاطع بدون علامت در چارچوب تئوری بازی |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Characteristics of traffic flow at a non-signalized intersection in the framework of game theory |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2014 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 9 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 17 صفحه |
| مجله | مکانیک آماری و کاربردهای آن |
| دانشگاه | چین |
| کلمات کلیدی | – |
| نشریه الزویر | Elsevier |
فهرست مطالب:
چکیده
۱ مقدمه
۲ فرمولاسیون مدل
۲ ۱ مدل جابجایی وسایل نقلیه
۲ ۲ مدل دینامیکی تقاطع
۲ ۳ شرایط مرزی
۳ شبیه سازی و بحث
۳ ۱ تاثیر فراری بر روی یک تقاطع
۳ ۲ نمودار فازی با توجه به تئوری بازی
۴ نتایج
بخشی از ترجمه:
مقدمه
سیستم ترافیک شهری شامل امکانات و تجهیزات بسیار مختلفی از قبیل جاده‌های مسطح گوناگون و تقاطع های سازمان‌یافته می‌شود. این بدان معنی است که وسایل نقلیه ای که در ترافیک شهری حرکت می‌کنند بایستی با محیط پیچیده‌ای روبرو شوند، و رانندگان مجبور هستند که در هر زمان یک تصمیم جدید بگیرند تا بتوانند حرکتی سریع و امن داشته باشند. یک تصمیم غیرمنطقی یا غلط شرایط ترافیکی را بدتر خواهد کرد. ترافیک بد باعث ایجاد بحران‌های محیطی بسیاری از قبیل آلودگی صوتی، آلودگی هوا (به دلیل دود ماشین‌ها) و هزینه هایی اقتصادی هنگفتی خواهد شد. به همین دلیل برای بهتر کردن شرایط ترافیک، خیلی مهم است که مکانیسم‌ها و نحوه ی شکل‌گیری یک ترافیک متراکم در یک محیط ترافیکی مشخص و معین فهمیده شود، و سپس استراتژی‌هایی کنترل بهینه شناسایی شوند تا به کم شدن حجم ترافیک کمک کنند.
مطالعه تئوری جریان ترافیک و مدل سازی آن در دهه ی ۱۹۳۰ شروع شد، و پیشگام این مطالعه بروس دی. گرین شیلدز [۱] بوده است. او در ابتدا از روش‌های سنجش تصویری استفاده کرد تا جریان، تراکم، و سرعت ترافیک را اندازه‌گیری کند. مدلی برای کنترل مستمر و پیوسته ی جریان ترافیک توسعه داده شد تا روندی که در یک جریان ترافیکی واقعی مشاهده می شود را پیش‌بینی کند و آن‌ها را توضیح دهد. در هر حال، از دهه ۱۹۹۰، این زمینه ی علمی (مطالعه ی جریان ترافیک) به دلیل افزایش عبورومرور و پیشرفت قدرت محاسباتی (کامپیوترها) توجه زیادی را به خود جلب کرده است. برای بررسی کردن رفتار دینامیکی جریان ترافیک، مدل‌های ترافیکی بسیاری از قبیل مدل‌های هیدرودینامیکی [۲-۴]، مدل‌های بر پایه جنبشی گازها [۵,۶]، مدل‌های ماشین-دنبال [۷-۹] و مدل‌های آدم مکانیکی سلولی [۱۰-۱۲]، توسط فیزیک‌دانان مطرح شده است. در بین این مدل‌ها، مدل‌های آدم مکانیکی سلولی (CA) به طور وسیعی استفاده شده‌اند و مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته‌اند، زیرا این مدل‌ها می‌توانند پدیده‌های واقعی بسیاری را بازتولید کنند، این مدل‌ها آسان هستند و به سرعت اجازه شبیه‌سازی سیستم ترافیکی را می‌دهند. مدل نارگل-شرکنبرگ یک مدل CA پایه-ای می‌باشد که سیستم ترافیک یک جاده را توصیف می‌کند [۱۰]. براساس مدل نارگل-شرکنبرگ، بسیاری دیگر از مدل‌های CA توسعه داده شده‌اند تا ویژگی‌های سیستم را با توجه به فاکتورهای ترافیک واقعی بررسی کنند.
4. نتایج:
در این مقاله، با استفاده از یک مدل شبیه‌سازی تأثیر وجود فراری ها در یک تقاطع بدون علامت بررسی شده است. این مدل برای بازتولید عملیات ایجاد شده در یک تقاطع استفاده شده است. این مدل شامل دو قسمت می‌باشد: جابه‌جایی وسیله نقلیه و دینامیک تقاطع. جابه‌جایی وسیله نقلیه با استفاده از مدل نارگل-شرکنبرگ توصیف شده است که این مدل یکی از مدل‌های آدم مکانیکی سلولی می‌باشد. در دینامیک تقاطع، دو نوع شرکت‌کننده وجود دارد: همکاری کننده (C) و فراری (D)، همکاری کننده ها از قوانین تقاطع پیروی می‌کنند ولی فراری ها از قوانین ترافیک پیروی نمی‌کنند. چون ذاتا فراری ها وجود ندارند، توزیع ویل بول استفاده شده است تا تولید فراری ها در هنگامی که وسایل نقلیه در پشت تقاطع منتظر می‌مانند، را توصیف کند. چهار استراتژی استفاده شده است تا در هنگامی که وسایل نقلیه به یک تقاطع می‌رسد حق تقدم را تعیین کند. تأثیر فراری ها در یک تقاطع با استفاده از آنالیز تأخیر پیدا شده است.
از طریق شبیه سازی سیستم تقاطع بدون علامت، نتایجی به دست آمده است. اولاً، حضور فراری می‌تواند شرایط ترافیکی جاده اصلی را بدتر کند. ولی، می‌تواند شرایط ترافیکی جادة فرعی را بهتر کند. برای تقاطع، محدوده تأخیر زمانی هیچ تغییر ملموسی ندارد. ولی در ناحیه‌ای خاص از نرخ جریان ورودی، می‌تواند تأخیر زمانی تقاطع‌ها را کاهش دهد و ظرفیت سیستم تقاطع‌ها را بهبود بخشد. دوماً، حضور فراری باعث ناسازگاری‌های بیشتری می‌شود. این ناسازگاری ها گاه‌گاهی ممکن است باعث تصادف های ترافیکی شود که سیستم کاری تقاطع را برای مدت زمانی یا بیشتر مختل می‌کند. ولی حضور فراری امنیت تقاطع را به دلیل ایجاد ناسازگاری‌های بیشتر کاهش می‌دهد. سوماً، نمودار فازی تقاطع در چارچوب تئوری بازی به دست آمده است. این نمودار یک رژیم گذرا را پیدا می‌کند که از تحقیق پیشین متفاوت می‌باشد. در این ناحیه، شار جاده به صورت غیر خطی افزایش می‌یابد. این ممکن است کمک کند که تأثیر رفتارهای وسایل نقلیه فهمیده شود.
در هر حال، این تحقیق هنوز محدودیت‌هایی دارد، که نیاز دارد در کارهای آتی بهبود بخشیده شود. تابع نرخ شکست بایستی به وسیله داده‌های آزمایشگاهی کالیبره شود. این باعث می‌شود که فرایند تغییر رفتار واقعی‌تر شود. و جاده می‌تواند دو یا بیشتر لاین داشته باشد. این بدان معنی است که وسایل نقلیه بیشتری می‌توانند از تقاطع عبور کنند.
بخشی از مقاله انگلیسی:
Introduction
The urban traffic system includes many different facilities such as various level roads and structure intersections. Thatmeans vehicles moving in urban traffic must face complex environment, and drivers have to make decisions from time totime to move safely as well as quickly. The unreasonable or wrong decision will make the traffic conditions worsen. Theterrible traffic causes many environmental issues such as smog and noise pollution, and huge economic losses. In order to improve the traffic condition, it is very important to understand the form mechanism of traffic congestion in a certain trafficenvironment, and then identify optimal control strategies to help alleviate the traffic congestion.
The study of traffic flow theory and modeling started in 1930s, pioneered by Bruce D. Greenshields [1]. He first usedphotographic measurement methods to measure traffic flow, density and velocity. A model of uninterrupted traffic flowwas developed to predict and explain the trends which are observed in real traffic. However, since the 1990s, the fieldhas gained considerable attraction due to the increase of traffic demand and the advance of computing power. In order toinvestigate the dynamical behavior of traffic flow, many traffic models such as hydrodynamics models [2–4], gas-kineticbasedmodels [5,6], car-following models [7–9] and cellular automaton models [10–12] have been proposed by physicists.Among these models, cellular automaton (CA) models have been extensively applied and investigated, because they canreproduce many realistic phenomena and are easy to simulate the traffic system fast. The Nagel–Schreckenberg (NaSch)model is a basic CA model describing one-road traffic system [10]. Based on the NaSch model, many CA models have beenextended to investigate the properties of the system with realistic traffic factors.
4. Conclusion
In this paper, the effect of defectors at non-signalized intersection is investigated by establishing a simulation model. This model is used to reproduce the intersection operation. It includes two parts: vehicle movement and intersection dynamics. The vehicle movement is described by the NaSch model which is one of cellular automaton models. In the intersection dynamics, there are two types participators: cooperator (C) and defector (D). Cooperators obey traffic rules of intersection but the defectors do not. Because the defector is not inherent existence, the Weibull distribution is used to describe the generation of defectors when vehicles are waiting before the intersection. Four strategies are used to deal with the assignation of right-of-way when different vehicles meet at intersection. The influence of defectors at the intersection is found out by the analysis of delay.
Through the simulation of the non-signalized intersection system, some results are obtained. First, the existence of the defector can make the traffic conditions of the main road worse. But it improves the traffic conditions of the side road. For the intersection, the range of delay has no obvious change. But in the special region of the inflow rate, it can reduce the delay of intersection and enhance the capacity of intersection system. Second, the existence of the defector leads to more conflicts. These conflicts sometimes may lead to traffic accidents which makes the intersection does not work for a while or even longer. In general, the existence of the defector is benefit for the capacity of intersection, especially for the side road. But the existence of the defector also reduces the safety of intersection due to generating more conflicts. Third, the phase diagram of intersection is obtained in the framework of games theory. It finds a transition regime which is different from former research. In this region, the road flux increases nonlinearly. This may help to understand the effect of vehicle behaviors.
| عنوان فارسی مقاله: | ویژگی جریان ترافیک در یک تقاطع بدون علامت در چارچوب تئوری بازی |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Characteristics of traffic flow at a non-signalized intersection in the framework of game theory |
خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد