Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sieć buchananowska a teorie optymalizacji miejskiej sieci drogowej

Krych A., Rychlewski J.

Transport Miejski i Regionalny

|

2014

|

nr 3

23--31

PL

Artykułem objęto podstawowe tezy sformułowane w drugiej części referatu „Raport Buchanana 50 lat później” z IX konferencji nt. „Problemów komunikacyjnych miast w warunkach zatłoczenia motoryzacyjnego” 3. Analizie poddano tendencje w praktyce i nurty w teorii optymalizacji miejskich sieci drogowych mijającego półwiecza z punktu widzenia tez raportu dotyczących struktury sieci drogowej. Zdefiniowano układy głównych ulic rozprowadzających jako sieci buchananowskie. Na podstawie rozwinięcia idei raportu do formy sześciu tez optymalnego kształtowania sieci autorzy analizują różne nurty w badaniach teoretycznych i empirycznych. W podejściu do problemu optymalizacji za Steenbrinckiem wyróżniono zagadnienie optymalnej architektury sieci od efektywnego kreowania jej wydajności. W architekturze sieci wykazano tendencje izomorficznej zbieżności miejskich układów sieci drogowych z ochroną środowiska miejskiego w rozumieniu Buchanana. Poparto to wynikami eksperymentów symulacyjnych dla czytelnie skonfigurowanego rzeczywistego układu rusztowego sieci ulic Poznania. Wskazano na spójność problemu optymalności z nurtem badań teoretycznych i symulacyjnych związanych z paradoksem Braessa w sieciach przegęszczonych i zatłaczanych. W podejściu do wydajności sieci buchananowskiej wskazano na problem funkcji celu – maksymalizacji pojemności transportowej sieci zatłaczanej i jej związku z dynamicznym zarządzaniem ruchem. Wskazano na problem generalnie związany z brakiem kompatybilności między modelem popytu (macierzy podróży) i teorii strumienia ruchu. Wsparto hipotezę optymalności wynikami badań nad Fundamentalnym Wykresem Makroskopowym (MFD, NFD).

EN

The article discusses basis thesis formulated in the second part of a paper “The Buchanan Report 50 years on”, published in proceedings of IX Conference on “Transportation problems in cities burdened with motor traffic congestion”. An analysis was made on practical tendencies and theoretical searches for a theory of an urban road network’s optimisation, appearing during the past half century. The Report’s thesis on the road network’s structure was used as a benchmark for the analysis – a set of main streets was described as a Buchanan’s network. The Report’s ideas were formed into a set of six basic rules of an optimal network design, allowing Authors to use these rules for an analysis of theoretical and empirical traffic developments. Concerning the optimisation problem, Steenbrinck’s approach was followed, extracting a question of optimal road network architecture from a problem of an optimal management of the network’s effectiveness. A tendency of an isomorphic convergence of the optimal road network for both: traffic management and protection of city environment described by Buchanan, has been found. The outcome was strengthened by simulation experiments done for a road network of Poznań, the network being close to an optimal grid shape. It was proven, that an optimisation problem is coherent with theoretical and simulation searches dealing with the Braess paradox for networks oversaturated or during a saturation process. Effectiveness of a Buchanan’s network presented a problem of a goal function – maximisation of transport capacity of a network being saturated and it’s connection with dynamic traffic management. The problem generally caused by a compatibility deficiency between a demand model (OD–Matrix) and the traffic flow theory has been presented. The optimisation hypothesis was strengthened by results of a research on Macroscopic and Network Fundamental Diagrams (MFD, NFD).

2

Metody sztucznej inteligencji w projektowaniu harmonogramu przewozów dla dynamicznych potrzeb transportowych

Król A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2013

|

R. 14, nr 3

1369-1384

PL

Problem skonstruowania optymalnego planu przewozów pomiędzy wieloma węzłami źródłowymi i wieloma węzłami docelowymi przy ograniczonej liczbie środków transportowych jest bardzo złożony obliczeniowo. Z reguły, w zależności od zakresu zadań są to problemy NP - zupełne. Opracowanie przybliżonej metody pozwalającej na znalezienie prawie optymalnego rozwiązania w krótkim czasie może mieć więc duże praktyczne znaczenie. W pracy zaproponowano zastosowanie metod sztucznej inteligencji do projektowania przebiegu linii autobusowych oraz planowania rozkładu jazdy autobusów. Porównano wyniki uzyskane przy użyciu algorytmu genetycznego i symulowanego wyżarzania. Opracowany model zakłada znajomość struktury sieci transportowej dostępnej dla komunikacji publicznej oraz ustaloną z góry liczbę środków transportu (autobusów). Dynamiczne potrzeby transportowe zadane są w postaci ciągu złożonego ze zgłoszeń zamiaru podróży pomiędzy parą przystanków przez różne grupy pasażerów w kolejnych chwilach czasowych. Minimalizowany jest sumaryczny czas podróży pasażerów uwzględniający oczekiwanie na przystankach.

EN

The problem of constructing an optimal schedule for the multiple source nodes and destination nodes with a limited number of vehicles is computationally complex. In many cases, depending on the range of the tasks the problems as a rule are NP - hard. So, the development of a heuristic method to find the optimal solution in a short time can be of great practical importance. This paper proposes the use of the methods of artificial intelligence to design the course of bus routes and the timetables. The results obtained with the use of the genetic algorithm and the simulated annealing were compared. The model assumes the knowledge of the structure of the transport network and a predetermined number of means of transport (buses). Dynamic transportation needs are introduced as a series of requests of travel between pairs of bus stops for different groups of passengers in successive moments of time. The total travel time of all passengers including waiting time at bus stops is here the minimized value.

3

Projektowanie rozbudowy sieci transportowych za pomocą algorytmu ewolucyjnego

Król A.

Roczniki Geomatyki

|

2011

|

T. 9, z. 4

85-92

PL

W artykule przedstawiono metodę poszukiwania wytycznych do rozbudowy lub modernizacji sieci transportowej, tak aby zbliżyć ją do struktury optymalnej dla analizowanego obszaru, przy zadanych potrzebach transportowych. Zastosowanie wyspowego algorytmu genetycznego umożliwia jednoczesne znajdowanie kilku najlepszych rozwiązań, które mogą być następnie ponownie rozpatrywane pod kątem innych kryteriów, których nie można było ująć w proponowanym modelu. Łatwość modelowania struktury sieci transportowej i dość krótki czas obliczeń pozwalają na rozpatrywania szerokiego spektrum konkurencyjnych propozycji rozbudowy sieci. Aktualna postać sieci transportowej i zakres dopuszczalnych ingerencji w jej strukturę są danymi wejściowymi, zatem możliwe jest przeanalizowanie wielu opcji rozbudowy: od drobnych, koniecznych korekt, aż do gruntownej przebudowy w celu zbliżenia się do prawdziwie optymalnej struktury. W każdym rozpatrywanym wariancie uzyskiwane są informacje o korzyściach (zmniejszeniu kosztów użytkowania) i kosztach (nakładach na rozbudowę).

EN

The current transportation network structure is usually the result of historical and often long random adaptation processes and it is almost surely not optimal for the present needs. As always in the past, when modernization or extension was required, the current state was the base for changes. Cases, where the design of whole transportation network is possible, are very rare. Possible existence of several transportation network variants meeting new needs constitutes an additional difficulty. In this situation, development of a method allowing comparison of different variants of transportation network extension is an interesting and urgent task. In the absence of analytical description and due to the complexity of the problem. exploration of the whole range of solutions is impossible and it seems the most appropriate to use artificial intelligence methods, particularly evolutionary algorithms.

4

Poszukiwanie alternatywnych struktur sieci transportowych za pomocą algorytmy genetycznego

Król A.

Logistyka

|

2010

|

nr 6

PL

Aktualna struktura sieci transportowych jest skutkiem długotrwałych i często przypadkowych procesów w przeszłości, jest więc niemal pewne, że nie jest ona optymalna dla obecnych potrzeb. Pilnym zadaniem jest zatem opracowanie metody umożliwiającej znalezienie optymalnej struktury sieci, odpowiadającej obecnym jak i prognozowanym potrzebom. Ze względu na brak analitycznego opisu i złożoność zagadnienia celowym wydaje się użycie metod sztucznej inteligencji. Jest bardzo prawdopodobne, że dla prawie każdego zestawu danych wejściowych istnieje kilka różnych rozwiązań o podobnej jakości, więc wiarygodna metoda powinna umożliwić jednoczesne znalezienie większości z nich. W pracy zaproponowano taką odmianę algorytmu genetycznego, która w sposób naturalny generuje alternatywne struktury sieci transportowej.

EN

The current network structure is usually the result of historical and often random long adaptation processes and it is almost sure not optimal for present demands. It is an urgent task to develop a method for searching the optimal transportation network structure, suitable for present and forecast demands. In the absence of analytical description and due to the complexity the usage of artificial inteligency methods seems to be the most appropriate. It is very likely, there are a few solutions of similar quality for almost each input data set. Therefore, the credible method should make possible a simultaneous obtainment most of them. In the paper the variant of genetic algorithm is presented, which in natural way generates alternative structures of a transportation network.