Σχεδιασμός των Μεταφορών Ενότητα #9.1: 4ο ΣΤΑΔΙΟ ΠΡΟΒΛΕΨΗΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΕΩΝ ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ΔΙΚΤΥΟ Δρ. Ναθαναήλ Ευτυχία Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

Περιεχόμενα ενότητας Επιλογή των διαδρομών που ακολουθούνται από τις μετακινήσεις κατά ζεύγος Π-Π και κατά μεταφορικό μέσο (συγκοινωνιακό δίκτυο). Λογική επιλογής διαδρομής. Τεχνική εύρεσης διαδρομής. Μέθοδοι καταμερισμού. Ορολογία και κωδικοποίηση δικτύου. Αρχές Wardrop Αλγόριθμοι Μέθοδοι καταμερισμού

Ορολογία Κόμβος = κορυφή του δικτύου Τμήμα σύνδεση δύο κόμβων κεντροειδές ιδεατό σημείο προέλευσης ή προορισμού ψευδοτμήμα ιδεατό τμήμα που συνδέει το κεντροειδές με το υπόλοιπο δίκτυο διαδρομή διαδοχική σειρά τμημάτων χωρίς να διασχίζεται ένα τμήμα πάνω από μία φορά δένδρο διαδρομών όλες οι διαδρομές από ένα σημείο προέλευσης προς όλα τα άλλα κεντροειδή

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΔΙΚΤΥΟΥ (για το πρόγραμμα ΕΜΜΕ/2)

Κόμβοι (1 από 2) Οι κόμβοι χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: κεντροειδή ζωνών κόμβοι δικτύου Τα κεντροειδή είναι κεντροβαρικά σημεία μέσα σε κάθε ζώνη, τα οποία κωδικοποιούνται με τρία ψηφία ΤΖΖ, όπου Τ είναι ο κωδικός του τομέα, ΖΖ ο αύξων αριθμός της ζώνης, σύμφωνα με τον χάρτη της περιοχής. Οι κόμβοι του δικτύου προσδιορίζονται πάνω στον χάρτη της περιοχής, όπου υπάρχει διασταύρωση οδών, ή αλλαγή των γεωμετρικών χαρακτηριστικών της οδού, ή στάση λεωφορείου ή ταξί. Για κάθε κόμβο δίνεται ένας κωδικός αριθμός έξι ψηφίων ΤΖΖΑΑΑ, όπου Τ είναι ο κωδικός του τομέα, ΖΖ ο κωδικός της ζώνης, ΑΑΑ ο αύξων αριθμός του κόμβου μέσα σε κάθε ζώνη.

Κόμβοι (2 από 2) Οι συντεταγμένες του κάθε κόμβου προσδιορίζονται πάνω στο μιλιμετρέ χαρτί που τοποθετείται πάνω στο χάρτη, στον οποίο φαίνονται τα σημεία (0,0) και (100,100). Τα παραπάνω στοιχεία μπαίνουν στον παρακάτω πίνακα: Κόμβος Χ συντεταγμένη Υ συντεταγμένη

Τμήματα (1 από 2) Διαμορφώνεται πίνακας που περιλαμβάνει στοιχεία τμημάτων με τα εξής πεδία: κωδικός κόμβου αρχής τμήματος. κωδικός κόμβου τέλους τμήματος. μήκος τμήματος (εδώ μπαίνει το σύμβολο * και το μήκος του τμήματος υπολογίζεται αυτόματα από το λογισμικό). μεταφορικό μέσο που κινείται πάνω στο τμήμα αυτό (a για Ι.Χ. αυτοκίνητο, t για ταξί, b για λεωφορείο, c για ποδήλατο, p για πεζούς). αριθμός λωρίδων κυκλοφορίας (οι λειτουργικές λωρίδες μόνο). τύπος τμήματος (1 για πρωτεύον δίκτυο, 2 για δευτερεύον, 3 για πεζόδρομους). μοντέλο χρόνου διαδρομής (1 για πρωτεύον δίκτυο, 2 για δευτερεύον).

Τμήματα (2 από 2) Η μορφή του πίνακα έχει ως εξής: Κόμβος αρχής Κόμβος τέλους Μήκος Μεταφορικό μέσο Αριθμός λωρίδων κυκλοφορίας Τύπος Μοντέλο χρόνου *

Επιτρεπόμενες κινήσεις (1 από 2) Οι κινήσεις αυτές προσδιορίζονται για τους παρακάτω κόμβους: σηματοδοτούμενοι κόμβοι. κόμβοι όπου απαγορεύονται στρέφουσες κινήσεις κατά την κατεύθυνση του δρόμου. με τα παρακάτω στοιχεία: 1. κόμβος τομής των δύο τμημάτων. 2. κόμβος αρχής πρώτου τμήματος. 3. κόμβος τέλους δεύτερου τμήματος. 4. κωδικός περιορισμού κίνησης (0 όταν η κίνηση απαγορεύεται, 1 όταν ο κόμβος είναι σηματοδοτούμενος και η κίνηση εκτελείται από τον πρωτεύοντα δρόμο, 2 όταν ο κόμβος είναι σηματοδοτούμενος και η κίνηση εκτελείται από τον δευτερεύοντα δρόμο).

Επιτρεπόμενες κινήσεις (2 από 2) Ο αντίστοιχος πίνακας στον οποίο εισάγονται τα παραπάνω στοιχεία είναι της μορφής: Κόμβος τομής Κόμβος αρχής α’ τμήματος Κόμβος τέλους β’ τμήματος Περιορισμός

Τμήματα γραμμών ΔΣ (1 από 2) Οι λεωφορειακές γραμμές περιγράφονται από τους κόμβους που ακολουθεί το λεωφορείο για τη διαδρομή της μετάβασης και της επιστροφής του, για το κομμάτι που υπάγεται μέσα στο δίκτυο της περιοχής μελέτης. Ενώ δεν είναι απαραίτητο να σημειωθούν όλοι οι κόμβοι από όπου περνάει η γραμμή παρά μόνο οι απαραίτητοι κόμβοι που καθορίζουν τη διαδρομή, σημειώνονται οι κόμβοι που αποτελούν τις στάσεις του λεωφορείου. Συγκεκριμένα τα στοιχεία που εισάγονται είναι: αριθμός γραμμής (διαφορετικός για μετάβαση και για επιστροφή, π.χ. αν η γραμμή είναι η 21, τότε η μετάβαση συμβολίζεται με 21α και η επιστροφή με 21β). όνομα γραμμής. συχνότητα γραμμής (σε λεπτά). κόμβος (κωδικός κόμβου). διαφοροποίηση αν ο κόμβος είναι στάση με ΝΑΙ στην αντίστοιχη στήλη ή κενό στην αντίθετη περίπτωση.

Τμήματα γραμμών ΔΣ (2 από 2) Έτσι δημιουργείται ο παρακάτω πίνακας: Γραμμή Όνομα γραμμής Συχνότητα Κόμβος Στάση

Υπόλοιπα στοιχεία Τα στοιχεία εισάγονται σε κοινούς πίνακες για όλη την περιοχή μελέτης: Οι μετρήσεις ταχύτητας και κυκλοφοριακού φόρτου γίνονται με τη βοήθεια ραντάρ και δημιουργείται ο παρακάτω πίνακας: Κωδικός μεταφορικού μέσου Περιγραφή Τύπος Κωδικός εκτύπωσης Ταχύτητα Κωδικός οχήματος Περιγραφή Μεταφορικό μέσο Στόλος Αριθμός καθήμενων Συνολικός αριθμός επιβατών Συντελεστής μετατροπής σε ΜΕΑ Κόμβος αρχής Κόμβος τέλους Τύπος Οχήματα Ταχύτητα   ΙΧ ταξί φορτηγά λεωφορεία

Αρχές & άλλα κριτήρια (1 από 3) ΑΡΧΕΣ (Wardrop) ελαχιστοποίηση του συνολικού χρόνου διαδρομής (ή του γενικευμένου κόστους διαδρομής) για το άτομο ελαχιστοποίηση όλων των διαδρομών Άλλα κριτήρια: κατάσταση δικτύου άνεση ποιότητα περιβάλλοντος χώρου

Αρχές & άλλα κριτήρια (2 από 3) Έστω: Tij αριθμός μετακινήσεων δij διαδρομή Tδij αριθμός μετακινήσεων στη διαδρομή Qa κυκλοφοριακός φόρτος στο a Ca κόστος στο a Cδij κόστος μετακίνησης στη διαδρομή Cij συνολικό κόστος μετακίνησης

Αρχές & άλλα κριτήρια (3 από 3) Qa = Σ Τ δij Cδij Σ C a Σχέσεις: 1η ΑΡΧΗ ΤΟΥ WARDROP C δij = min Cij  Tδij > 0 Cδij  Cij  Tδij = 0 2η ΑΡΧΗ ΤΟΥ WARDROP C = Σ T x Ca Σημείωση: Ca = f (Qa)

Σχέσεις ΣΧΕΣΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΗΣ ΡΟΗΣ ΚΑΙ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΣΧΕΣΗ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΣΧΕΣΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΗΣ ΡΟΗΣ ΚΑΙ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ

Αλγόριθμοι (1 από 7) Αλγόριθμος Moore 2 5 3 1 4 6 j = πλησιέστερος κόμβος στο σημείο i πάνω στη διαδρομή προς το κεντροειδές ti = χρόνος διαδρομής από το κεντροειδές προς τον κόμβο i dij = χρόνος διαδρομής από τον κόμβο i στον κόμβο j

Αλγόριθμοι (2 από 7) Αλγόριθμος Moore - Στάδιο υπολογισμού 1) ti Δίνεται πολύ μεγάλος αριθμός 2) tj + dij < t(i+1) π.χ. t1 + d12 < t2 0 + 2 < 1000 2 < 1000 t2 = 2 3) Εξετάζονται όλες οι πιθανές διαδρομές για το σημείο i 4) Επανάληψη διαδικασίας για i = i+1 5) Επανάληψη όλων των βημάτων για όλα τα κεντροειδή

Αλγόριθμοι (3 από 7) Αλγόριθμος Moore - Παράδειγμα 1 2 3 4 5 6 2 2 4 1 A

Αλγόριθμοι (4 από 7) Αλγόριθμος Moore - Αποτέλεσμα Κόμβος Προηγούμενος κόμβος Απόσταση από Α 1 2 3 4 5 6 Α 1 2 4,3 2 3 6 5

Αλγόριθμοι (5 από 7) Αλγόριθμος Shortreed and Wilson 1) Σχηματισμός αρχικού πίνακα τμημάτων

Αλγόριθμοι (6 από 7) Αλγόριθμος Shortreed and Wilson 1) Σχηματισμός αρχικού πίνακα τμημάτων Από Προς Χρόνος

Αλγόριθμοι (7 από 7) 2) Σχηματισμός πίνακα δέντρου Α) Από Προς Χρόνος

ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΥ (1 από 3) All or nothing μία μόνο διαδρομή για όλες τις μετακινήσεις υπολογισμό για κάθε ζεύγος άθροιση όλων των μετακινήσεων ανά τμήμα All or nothing με περιορισμό χωρητικότητας αύξηση φόρτου --> μείωση ταχύτητας --> αύξηση χρόνου T = To [ 1 + 0.15 (v/c) 4] T = χρόνος διαδρομής To = χρόνος διαδρομής για ελεύθερη ροή v/c = λόγος κυκλοφοριακού φόρτου προς ικανότητας American Bureau of Public Roads

ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΥ (2 από 3) S = R + [2/(3(w-6))] - q [(R-J)/Q + 3 (w-6)] όπου: S = ταχύτητα διαδρομής R = παρατηρηθείσα ταχύτητα πορείας για φόρτο Q w = μέσο πλάτος οδοστρώματος q = κυκλοφοριακός φόρτος που προκύπτει από τον καταμερισμό Q = επίπεδο κυκλοφοριακού φόρτου στο οποίο έγιναν οι παρατηρήσεις J = παρατηρηθείσα ταχύτητα διαδρομής για τον φόρτο Q Transport and Road Research Laboratory T = To 2 v/c T = χρόνος διαδρομής To = χρόνος διαδρομής για ελεύθερη ροή v/c = λόγος κυκλοφοριακού φόρτου προς ικανότητας Chicago Study Tv = To 2 (rv - 1) rv = λόγος μέσου όρου φόρτων προς ικανότητα στη νιοστή φορά καταμερισμού

ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΜΟΥ (3 από 3) Καταμερισμός με αρχικούς χρόνους. Υπολογισμός χρόνων βάσει νέων φόρτων. Επανάληψη έως να μην παρατηρηθεί διαφορά σε χρόνους και φόρτους. Δύο μέθοδοι Καταμερισμός κατά ζεύγος με τυχαία σειρά ζευγών. Καταμερισμός ποσοστού μετακινήσεων. Μέθοδος TRC δένδρα ελάχιστων διαδρομών χωρίς κυκλοφορία υπολογισμός χρόνων διαδρομής Π-Π μοντέλο βαρύτητας και νέο μητρώο Π-Π καταμερισμός κατά μέσο all or nothing υπολογισμός φόρτων από καμπύλες φόρτου-χρόνου υπολογίζονται οι χρόνοι διαδρομής επανάληψη