Detalji o zapisu Back
Izbor signalnih planova za upravljanje saobracajem primenom optimizacije kolonijom pcela : doktorska disertacija
Jovanovic, Aleksandar D. - Prvi autor
Teodorovic, Dusan B. - Mentor
DRAZIC, Milan - Thessis Adv. Member/Član komisije
Celar, Nikola Dj. - Thessis Adv. Member/Član komisije
Teodorovic, Dusan B. - Mentor
DRAZIC, Milan - Thessis Adv. Member/Član komisije
Celar, Nikola Dj. - Thessis Adv. Member/Član komisije
Monografska publ./Monography
Serbian/Srpski
[A. D. Jovanovic]
2017
Beograd
132 lista : graf. prikazi, tabele ; 30 cm + 1 elektronski opticki disk (CD-ROM)
Na spor. nasl. str.: Choice of signal timing for traffic control by bee colony optimization : doctoral dissertation. - Biografija: list 132. - Umnozeno za odbranu. - Univerzitet u Beogradu, Saobracajni fakultet, odbranjeno 04.09.2017. - Bibliografija: listovi 117-131. - Rezime ; Abstract.
U okviru ove disertacije razmatrani su problemi upravljanja saobraćajnim tokovima na izolovanoj signalisanoj raskrsnici i u zoni raskrsnica u fiksnom režimu rada. Takođe je razmatran i višekriterijumski problem upravljanja izlovanom signalisanom raskrsnicom koji je podrazumevao istovremeno upravljanje tokovima vozila i pešačkim tokovima. Problemi razmatrani u ovoj disertaciji po svojoj prirodi spadaju u probleme kombinatorne optimizacije. U slučaju fiksnog režima rada raskrsnice saobraćajni tokovi se grupišu u određeni broj faza. Svakoj fazi se dodeljuje određeni interval vremena za opsluživanje. Sa porastom broja faza raste i kombinatorna složenost razmatranog problema.
U cilju rešavanja problema upravljanja saobraćajnim tokovima u disertaciji su razvijeni novi matematički modeli praćeni odgovarajućim softverskim rešenjima. Metode za rešavanje razmatranih problema baziraju se na metaheurističkoj metodi optimizacija kolonijom pčela (bee colony optimization (BCO)). Komercijalne softvere HCS Signals (za izolovanu raskrsnicu) i TRANSYT-7F (za zonsko upravljanje) koriste saobraćajni inženjeri širom sveta, koji opisane probleme rešavaju primenom genetskih algoritama (GA). U okviru ove disertacije je pokazano da su algoritmi zasnovani na BCO metodi konkurentni navedenim softverima. Rezultati dobijeni pomoću BCO algoritma su takođe poređeni sa rezultatima dobijenim primenom metode simuliranog kaljenja (SA). Pokazano je, na većem broju test primera preuzetih iz literature, hipotetičkih primera i realnim raskrsnicama, da modeli razvijeni u ovoj disertaciji nalaze rešenja boljih performansi u odnosu na navedene softvere i algoritme. Poređenje kvaliteta rešenja, dobijenih putem različitih metodama, je vršeno na osnovu vrednosti vremenskih gubitaka vozila i pešaka.
Prvi problem koji je razmatran u okviru disertacije je problem upravljanja izolovanom signalisanom raskrsnicu u fiksnom režimu rada. Razvijen je algoritam koji vrši optimizaciju upravljačkih parametara (ciklusa i raspodele zelenih vremena na faze) bilo da su na raskrsnici nezasićeni ili prezasićeni tokovi. Kriterijumsku funkciju su predstavljali ukupni prosečni gubici svih vozila koji prođu raskrsnicom u određenom periodu analize. Model zasnovan na BCO algoritmu je testiran na brojnim hipotetičkim primerima u kojima vladaju različiti uslovi zasićenosti. Posebno, model je testiran i na realnoj raskrsnici preuzetoj iz ulične mreže Beograda. Pokazalo se da rešenja, koja predlaže model razvijen u disertaciji, daju manje vrednosti vremenskih gubitaka vozila u odnosu na rešenja koja generiše softver HCS Signals.
Tokom nekoliko proteklih decenija istraživači su, pri optimizaciji rada izolovane signalisane raskrsnice, pretežno vodili računa o vremenskim gubicima vozila. U najvećem broju razvijenih modela vremenski gubici pešaka su ignorisani. U uslovima nezasićenih saobraćajnih tokova moguće je poboljšati upravljačke algoritme uzimanjem u obzir i vremenskih gubitaka pešaka na raskrsnici. U disertaciji je razvijen višekriterijumski model optimizacije rada izolovane raskrsnice u okviru koga se traži kompromis između dve kriterijumske funkcije: vremenskih gubitaka vozila i vremenskih gubitaka pešaka. Problem je rešavan primenom interaktivne metode u okviru koje donosilac odluke ispoljava svoje preferencije u pogledu dozvoljenih vrednosti vremenskih gubitaka vozila i pešaka. Predloženi model je testiran na odgovarajućem numeričkom primeru i realnoj raskrsnici.
Problem optimizacije rada zone raskrsnica spada u najteže probleme upravljanja saobraćajnim tokovima. Istraživači su pristupali rešavanju ovog problema primenom optimizacionih tehnika i različitih heurističkih algoritama. U disertaciji je razvijen model za rešavanje ovog problema koji vrši optimizaciju upravljačkih parametara (ciklusa, raspodelu zelenih vremena i pomaka zelenih vremena) u fiksnom režimu rada. Model je zasnovan na BCO metodi. Kriterijumsku funkciju, koja se minimizirala, predstavljalo je ukupno vreme koje sva vozila provedu u zoni tokom određenog perioda analize. Razvijeni model je primenljiv samo u uslovima nezasićenih tokova. U uslovima prezasićenosti, koji nisu predmet izučavanja u ovoj disertaciji, primenjuju se druge operativne mere i taktike u cilju smanjenja zagušenja unutar zone. Predloženi model je testiran na poznatom primeru iz literature. Dobijena rešenja su upoređena sa rešenjima koje nalazi tehnika simuliranog kaljenja. Pokazano je da su rešenja koje predlaže BCO pristup boljih performansi u odnosu na ona koja nalazi simulirano kaljenje.
U cilju rešavanja problema upravljanja saobraćajnim tokovima u disertaciji su razvijeni novi matematički modeli praćeni odgovarajućim softverskim rešenjima. Metode za rešavanje razmatranih problema baziraju se na metaheurističkoj metodi optimizacija kolonijom pčela (bee colony optimization (BCO)). Komercijalne softvere HCS Signals (za izolovanu raskrsnicu) i TRANSYT-7F (za zonsko upravljanje) koriste saobraćajni inženjeri širom sveta, koji opisane probleme rešavaju primenom genetskih algoritama (GA). U okviru ove disertacije je pokazano da su algoritmi zasnovani na BCO metodi konkurentni navedenim softverima. Rezultati dobijeni pomoću BCO algoritma su takođe poređeni sa rezultatima dobijenim primenom metode simuliranog kaljenja (SA). Pokazano je, na većem broju test primera preuzetih iz literature, hipotetičkih primera i realnim raskrsnicama, da modeli razvijeni u ovoj disertaciji nalaze rešenja boljih performansi u odnosu na navedene softvere i algoritme. Poređenje kvaliteta rešenja, dobijenih putem različitih metodama, je vršeno na osnovu vrednosti vremenskih gubitaka vozila i pešaka.
Prvi problem koji je razmatran u okviru disertacije je problem upravljanja izolovanom signalisanom raskrsnicu u fiksnom režimu rada. Razvijen je algoritam koji vrši optimizaciju upravljačkih parametara (ciklusa i raspodele zelenih vremena na faze) bilo da su na raskrsnici nezasićeni ili prezasićeni tokovi. Kriterijumsku funkciju su predstavljali ukupni prosečni gubici svih vozila koji prođu raskrsnicom u određenom periodu analize. Model zasnovan na BCO algoritmu je testiran na brojnim hipotetičkim primerima u kojima vladaju različiti uslovi zasićenosti. Posebno, model je testiran i na realnoj raskrsnici preuzetoj iz ulične mreže Beograda. Pokazalo se da rešenja, koja predlaže model razvijen u disertaciji, daju manje vrednosti vremenskih gubitaka vozila u odnosu na rešenja koja generiše softver HCS Signals.
Tokom nekoliko proteklih decenija istraživači su, pri optimizaciji rada izolovane signalisane raskrsnice, pretežno vodili računa o vremenskim gubicima vozila. U najvećem broju razvijenih modela vremenski gubici pešaka su ignorisani. U uslovima nezasićenih saobraćajnih tokova moguće je poboljšati upravljačke algoritme uzimanjem u obzir i vremenskih gubitaka pešaka na raskrsnici. U disertaciji je razvijen višekriterijumski model optimizacije rada izolovane raskrsnice u okviru koga se traži kompromis između dve kriterijumske funkcije: vremenskih gubitaka vozila i vremenskih gubitaka pešaka. Problem je rešavan primenom interaktivne metode u okviru koje donosilac odluke ispoljava svoje preferencije u pogledu dozvoljenih vrednosti vremenskih gubitaka vozila i pešaka. Predloženi model je testiran na odgovarajućem numeričkom primeru i realnoj raskrsnici.
Problem optimizacije rada zone raskrsnica spada u najteže probleme upravljanja saobraćajnim tokovima. Istraživači su pristupali rešavanju ovog problema primenom optimizacionih tehnika i različitih heurističkih algoritama. U disertaciji je razvijen model za rešavanje ovog problema koji vrši optimizaciju upravljačkih parametara (ciklusa, raspodelu zelenih vremena i pomaka zelenih vremena) u fiksnom režimu rada. Model je zasnovan na BCO metodi. Kriterijumsku funkciju, koja se minimizirala, predstavljalo je ukupno vreme koje sva vozila provedu u zoni tokom određenog perioda analize. Razvijeni model je primenljiv samo u uslovima nezasićenih tokova. U uslovima prezasićenosti, koji nisu predmet izučavanja u ovoj disertaciji, primenjuju se druge operativne mere i taktike u cilju smanjenja zagušenja unutar zone. Predloženi model je testiran na poznatom primeru iz literature. Dobijena rešenja su upoređena sa rešenjima koje nalazi tehnika simuliranog kaljenja. Pokazano je da su rešenja koje predlaže BCO pristup boljih performansi u odnosu na ona koja nalazi simulirano kaljenje.
LOADING LIST...
LOADING LIST...
