تأثیر استفاده از سیستم کنترل سرعت مجاز متغیر در افزایش بهره‌وری حمل‌ونقل در آزادراه‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی عمران، برنامه‌ریزی‌حمل‌ونقل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 عضو هیئت‌علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی

چکیده

زمینه و هدف: بهبود در بهره‌وری و افزایش ایمنی در بخش‌های مختلف آزادراه‌ها به‌عنوان یک اولویت در جوامع حمل‌ونقلی شناخته می‌شود. با توجه به این مهم، سیستم کنترل سرعت مجاز متغیر، توجه بسیاری را به‌عنوان یکی از ابزارهای مفید جهت مدیریت جریان‌های ترافیکی در آزادراه‌ها به خود جلب نموده است. ازآنجایی‌که سیستم کنترل سرعت مجاز متغیر، توانایی پاسخگویی و اعمال تغییرات بر اساس شرایط مختلف ترافیکی و آب‌وهوایی را دارا است، می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای راهبرد‌های استاتیکی کنترل سرعت (تابلوهای ایستای کنترل سرعت) در راه‌ها باشد. این سیستم به‌منظور کاهش اختلاف سرعت و تطبیق جریان ترافیک در بخش‌های خطرناک راه‌ها، کاهش نرخ تصادفات جلو - عقب و افزایش ایمنی ترافیک طراحی گردیده است.
روش: در این پژوهش‌ به لحاظ هدف و نوع کاربرد و برای تحلیل عملکرد مسیر از روش شبیه‌سازی استفاده ‌شده است. این مطالعه جهت ارزیابی تأثیر سیستم کنترل سرعت مجاز متغیر در هنگام وقوع تصادفات رانندگی و انسداد مسیر در افزایش بهره‌وری حمل‌ونقل در آزادراه قم - تهران و با توجه به پارامترهای رفتاری رانندگان در ایران انجام و از طریق نرم‌افزار ایسمان مدل‌سازی شده است.
یافته‌ها: با توجه به اعمال سرعت 70 کیلومتر بر ساعت به‌عنوان حداکثر سرعت مجاز در کیلومتر 5 توسط تابلوی کنترل سرعت مجاز متغیر، به‌دلیل انسداد مسیر در بالادست در اثر وقوع تصادف، شاهد کاهش 4 ساعتی زمان سفر کل وسایل نقلیه در مدت‌زمان مدل‌سازی هستیم. به‌عبارت‌دیگر بر اساس نتایج شبیه‌سازی (تک‌کنترل سرعت مجاز متغیر)، میزان تأخیر 5/3 درصد، توقف 19 درصد ، زمان سفر 5/1 درصد و تولید آلاینده‌ها 5/1 درصد کاهش‌ یافته است.
نتیجه‌گیری: استفاده از سیستم کنترل سرعت مجاز متغیر در مسیرهای حادثه‌خیز، تأثیر مثبتی در شاخص‌های تأخیر، زمان سفر، توقف و تولید آلاینده‌ها می‌گذارد. ازآنجاکه افزایش میزان بهره‌وری در تمامی سیستم‌ها دارای اهمیت است، می‌توان دریافت که استفاده از این سیستم در مسیرهای حادثه‌خیز، جهت افزایش ایمنی و بهبود عملکرد مسیر با توجه به کاهش میزان زمان سفر، مصرف سوخت، تصادفات ثانویه و تولید آلاینده‌ها بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


-     ضامنیان، حسن. (1391). ارزیابی عملکرد تابلوهای سرعت متغیر در ارتقای ایمنی راه‌های کشور (مطالعه موردی محور هراز). یازدهمین کنفرانس مهندسی حمل‌ونقل و ترافیک، سازمان حمل‌ونقل و ترافیک تهران، civilica.com/doc/155029
-     مرادی، حمید؛ برزگر گنجی، محمدمهدی. (1390). مقایسه مطالعات ارزیابی عملکرد تابلوهای سرعت مجاز متغیر VSL بر نرخ تصادفات. دومین کنفرانس ملی تصادفات جاده‌ای، سوانح ریلی و هوایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، civilica.com/doc/132616
-     دیواندری، حسن؛ موسوی، ابوذر. (1398). ارائه مدل تأثیر انجام اقدامات ایمنی کم‌هزینه برشدت و تعداد حوادث ترافیکی مطالعه موردی: (محور ملایر – جوکار). فصلنامه علمی راهور، سال هشتم، (29)، 257-231، talar.jrl.police.ir/issue_3546_12491.html
-     عصاریان‌نژاد، حسین؛ مهری، تقی. (1395). بررسی نقش سامانه‌هــــــای هوشمند در کاهش تلفات انسانی در بزرگراه‌های شهر تهران. فصلنامه علمی راهور، سال پنجم، (18)، 73-37، talar.jrl.police.ir/issue_2046_2049.html
-     بهزادی، غلامعلی؛ بهزاد، رضا؛ حسن‌پور؛ محمدزمان؛ بابائی دهکردی، حمید. (۱۳۹۲). مدیریت ترافیک و اعمال بهتر قوانین با استفاده از تابلوهای سرعت مجاز متغیر (VSL). سیزدهمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی حمل‌ونقل و ترافیک، معاونت و سازمان حمل‌ونقل و ترافیک، civilica.com/doc/259703
-     مهماندار، محمدرضا؛ حسن‌پور، محمدزمان؛ بابائی دهکردی، حمید؛ جعفریان، محمدحسن. (1394). اعمال بهتر قوانین با مکان‌یابی تابلوهای سیستم محدودیت سرعت متغیر بر اساس عوامل متغیر راه (Variable Speed Limits). چهاردهمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی حمل‌ونقل و ترافیک، معاونت و سازمان حمل‌ونقل ترافیک، civilica.com/doc/419737
 
-         Abdel-Aty M., J. Dilmore, and A. Dhindsa. (2006). Evaluation of variable speed limits for real-time freeway safety improvement. Accident Anal. Prev., vol. 38, no. 2, pp. 335–345. doi:10.1016/j.aap.2005.10.010.
-         Abdel-Aty, M., Dhindsa, A. (2007). Coordinated use of variable speed limits and ramp metering for improving safety on congested freeways. In: 86th TRB Annual Meeting, Washington, DC. trid.trb.org/view/800882.
-         Borrough, P. (1997). Variable Speed Limits Reduce Crashes Significantly in the U.K. The Urban Transportation Monitor, March 14.www.fhwa.dot.gov/policyinformation/pubs/pubs.cfm.
-         Carlson, R. C., Papamichail, I., Papageorgiou, M., and Messmer, A. (2010). Optimal motorway traffic flow control involving variable speed limitsand ramp metering. Transp. Sci., 44(2), 238–253. doi.org/10.1287/trsc.1090.0314
-         Castro, A.G. Monzon, A. (2013). Variable speed limits. Review and development of an aggregate indicator based on floating car data. In: Proceedings of the 13th International Conference on Reliability and Statistics in Transportation and Communication (RelStat’13), Riga, Latvia, pp. 117–127. https://core.ac.uk/download/pdf/148668721.pdf.
-         Goodall, N.J. (2017). Probability of secondary crash occurrence on freeways with the use of private-sector speed data. Transp. Res. Rec. 2635, 11–18. doi.org/10. 3141/2635-02.
-         Grumert, E., Ma, X., Tapani, A. (2015). Analysis of a cooperative variable speed limit system using microscopic traffic simulation. Transp. Res. Part C 52, 173–186. doi:10.1016/j.trc.2014.11.004.
-         Hegyi, A., De Schutter, B., Hellendoorn, J. (2005). Optimal coordination of variable speed limits to suppress shock waves. IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 6 (1),102–112. doi: 10.1109/TITS.2004.842408.
-         Kerner, Boris S. (2013). Fundamental Empirical Features of Traffic Breakdown. TEC. trid.trb.org/view/1251641.
-         Khondaker, B., Kattan, L. (2015). Variable speed limit: a microscopic analysis in a connected vehicle environment. Transp. Res. Part C: Emerg. Technol. 58, 146–159. doi.org/10.1016/j.trc.2015.07.014.
-         Lee, C., and Abdel-Aty, M. (2008). Testing effects of warning messages and variable speed limits on driver behavior using driving simulator. Transportation Research Record 2069, Transportation Research Board, Washington, DC, 55–64. doi.org/10.3141/2069-08.
-         Lee, C., Hellinga, B., Saccomanno, F. (2004). Assessing safety benefits of variable speed limits. In: Presented at the 83rd  TRB Annual Meeting, (Paper No. 04-4835). doi.org/10.3141/1897-24.
-         Lee, J., Park, B., Malakorn, K., So, J. (2013). Sustainability assessments of cooperative vehicle intersection control at an urban corridor. Transport. Res. Part C 32,193–206. doi:10.1016/j.trc.2012.09.004.
-         Lin P. W., K. P. Kang, and G. L. Chang. (2004). Exploring the effectiveness of variable speed limit controls on highway work-zone operations. J. Intell. Transp. Syst., vol. 8, no. 3, pp. 155–168. doi.org/10.1080/15472450490492851.
-         Lyu, P., Lin, Y., Wang, L., Yang, X. (2017). Variable speed limit control for delay and crash reductions at freeway work zone area. J. Transp. Eng., Part A: Systems. 143 (12), 04017062. doi:10.1061/ JTEPBS.0000099.
-         McMurtry, T., Saito, M., Riffkin, M., and Heath, S. (2009). Variable speed limit signs: Effects on speed and speed variation in work zones. Paper No. 09-0486, Transportation Research Board Annual Meeting, Washington,DC. https://www.workzonesafety.org/files/documents/database_documents/Publication9947.pdf
-         Muralidharan and R. Horowitz. (2015). Computationally efficient model predictive control of freeway networks. Transp. Res. Part C, Emerg. Technol., vol. 58, pp. 532–553. doi.org/10.1016/j.trc.2015.03.029
-         Nissan, A. (2007). Evaluation of Impacts of the Motorway Control System (MCS) in Stockholm. TRITA-TEC-RR 07-005, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden. (16) 100-109. https://www.semanticscholar.org/paper/Evaluation-of-impacts-of-the-motorway-control-Nissan-Bang/cc4fee1b6b1f792abeb4ef09113a154fab3b423f.
-         Papamichail, I., Kampitaki, K., Papageorgiou, M., Messmer, A. (2008). Integrated ramp metering and variable speed limit control of freeway traffic flow. In: 17th IFAC World Congress, Seoul, Korea. doi.org/10.3182/20080706-5-KR-1001.02384
-         Park, B.K., Yadlapati, S.S. (2004(. Development and testing of variable speed limit logics at work zones using simulation. In: Proceedings of 82nd TRB Annual Meeting, Washington, DC. doi.org/10.1080/15472450490492851.
-         Pei-Wei, L., Kyeong-Pyo, K., Gang-Len, G. )2004(. Exploring the effectiveness of variable speed limit controls on highway work-zone operations. J. Intell. Transport. Syst. 8 (3), 155–168. doi.org/10.1080/15472450490492851.
-         Smulders, S. )1990(. Control of freeway traffic flow by variable speed signs. Transport. Res. Part B: Methodology. 24 (2), 111–132. doi.org/10.1016/0191-2615(90)90023-R.
-         Soriguera, F., Torné, J.M., Rosas, D. (2013). Assessment of dynamic speed limit management on metropolitan freeways. J. Intell. Transport. Syst.: Technol.Plann. Oper. 17 (1), 78–90. doi.org/10.1080/15472450.2012.719455.
-         Ulfarsson, G. F., Shankar, V. N., and Vu, P. (2005). The effect of variable message and speed limit signs on mean speeds and speed deviations. Int. J. Veh. Inf. Commun. Syst., 1(1–2), 69–87. doi:10.1504/IJVICS.2005.007586.
-         Wang, J., Xie, W., Liu, B., Fang, S., Ragland, D.R. (2016). Identification of freeway secondary accidents with traffic shock wave detected by loop detectors. Safety. Sci. 87, 195–201. doi.org/10.1016/j.ssci.2016.04.015.
-         Zegeye, S.K., De Schutter, B., Hellendoorn, H., Breunesse, E. (2010). Reduction of travel times and traffic emissions using model predictive control. In: Proceedings of the American Control Conference, St. Louis, Missouri, pp. 5392–5397. doi: 10.1109/ACC.2009.5159942