مقاله شبیه ساز میکروسکوپی

توضیحات

  مقاله شبیه ساز میکروسکوپی دارای 53 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله شبیه ساز میکروسکوپی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله شبیه ساز میکروسکوپی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله شبیه ساز میکروسکوپی :

شبیه ساز میکروسکوپی

-معرفی :
AIMSUN (شبیه ساز میکروسکوپی عملکردی برای شبکه های شهری و غیر شهری) [BAR94] ، شبیه ساز ترافیکی میکروسکوپی می باشد که می تواند شامل شبکه های ترافیکی متفاوتی باشد . شبکه های شهری ، آزادراهها ، بزرگراه ها ، کمربندی ها ، راه های شریانی و ترکیبی از آن ها ، به عنوان یک ابزار

برای آنالیز ترافیکی برای کمک به مهندسین ترافیک در سیستم های آنالیز و طراحی ترافیک ، طراحی و ساخته شده است . به اثبات رسیده است که این برنامه برای بسیاری از سیستم های کنترل ترافیک جدید و برنامه های مدیریتی مفید و کارا بوده است که چه بر پایه ی تکنولوژی سنتی و چه بر اساس اجرای سیستم های حمل و نقل هوشمند امتحان شده است .

AIMSUN می تواند سیستم های کنترل ترافیک سازگار مثل SCATS ، VS-PLUS و C-Regelaar را شبیه سازی کند همچنین می تواند در زمینه های حقیقی سازی اتومبیل ها ، سیستم های کنترلی که به حمل و نقل عمومی سرویس می دهد ، سیستم های مدیریتی حمل و نقل پیشرفته (با استفاده از VMS ، استراتژی های کاهش میزان ترافیک ، سیاست های اجرای شبیراهه ها و ; )، سیستم های هدایت و راهنمایی اتومبیل ها ، زمان بندی اتومبیل های حمل ونقل و سیستم های کنترلی و نمایش آن ها بر روی تاثیرات محیطی از لحاظ آلودگی هوا ومنابع انرژی ، مورد استفاده ی گسترده قرار می گیرد .

AIMSUN از شیوه و رویکرد شبیه سازی میکروسکوپی تبعیت می کند . این بدان معناست که رفتار هر وسیله ی نقلیه در شبکه ، به طور پیوسته از دوره ی زمانی شبیه سازی در مدتی که در شبکه ی ترافیکی سفر می کند بر طبق مدل های رفتاری اتومبیل های مختلف مدل سازی شده است (برای مثال ، جریان اتومبیل ها ، تغییرات ردیف ها) . AIMSUN شبیه سازی ترکیبی از مسائل پیوسته و ناپیوسته می باشد . این بدان معناست که تعدادی از عناصر سیستم (اتومبیل ها ، تابلوهای راهنمایی ) که وضعیتشان در طول مدت شبیه سازی به طور پیوسته تغییر می کند به وقفه های زمانی ثابت کوتاه تقسیم بندی می

شوند که به آنها سیکل های شبیه سازی می گویند . عناصر دیگری وجود دارند(سیگنال های ترافیکی ، نقاط ورودی) که وضعیتشان در نقاط خاصی از زمان شبیه سازی به طور ناپیوسته تغییر می کند . سیستم به طور گسترده و در سطح بالایی از شبکه های حمل و نقلی ، تشخیص بین انواع مختلف از اتومبیل ها و راننده ها ، ناتوانی های شبکه ، بازه ی گسترده ای از ژئومتری شبکه و ; مدلسازی می کند . بسیاری از تجهیزات ترافیکی که در یک شبکه ی ترافیکی واقعی موجود می باشند در AIMSUN به صورت مجازی مدلسازی شده اند :

چراغ های راهنمایی ، تابلوهای راهنمایی ، تابلوهای پیغام دهنده ی الکترونیکی ،ابزارهای اندازه گیری شیبراهه ها و ; ، دادههای ورودی که به AIMSUN داده می شود یک سناریوی شبیه سازی و یک سری پارامترهای شبیه سازی که آزمایشات را تشریح می کند ، می باشد . سناریو به چهار نوع داده طبقه بندی می گردد :
توزیعات شبکه ، نقشه های کنترل ترافیکی ،داده های نیاز ترافیکی و نقشه های حمل و نقل عمومی ، پارامترهای شبیه سازی ، مقادیر ثابتی می باشند که آزمایش را تشریح می کنند (زمان شبیه سازی ، دوره ی افزایش گرما ، وقفه های آماری و ;) و برخی پارامترهای متغیر برای کالیبره کردن مدل ها به کار برده می شوند (زمان های عکس العمل ، مناطق تغییر صف و ردیف و ;)
خروجی ها که به وسیله ی AIMSUN صادر می گردند بازنمایی گرافیکی پیوسته ای از اجرای شبکه ی ترافیکی به صورت های دو و سه بعدی ، داده های خروجی آماری (جریان ، سرعت ، زمان های سفر ، تاخیرات ، زمان های توقف) و داده هایی که با راهنمایی شبیه سازی شده جمع بندی می شوند (شمارشگر ها ، سکونت ها و سرعت ها ) می باشند .
1-1- AIMSUN و AIMSUN NG :

این اطلاعات به طور عمده AIMSUN را پوشش می دهند ، شبیه ساز ترافیكی كه در محیط های حمل و نقلNG AIMSUN جدید به وسیله ی TSS جمع بندی گردیده است . نكته ی قابل توجه این است كه هر دو محصول نام یكسانی دارند . محیط اطراف در شبیه سازی همیشه NG AIMSUN خوانده خواهد شد ولی AIMSUN تنها یك شبیه ساز می باشد .
به راهنمای NG AIMSUN برای اطلاعات در مورد محیط اطراف و دیگر ابزارهای موجود در آن بنگرید . شكل شماره ی 1 مجموعه ای از AIMSUN با محیط NG AIMSUN را نشان می دهد .

2-1- 0 . 5 AIMSUN در مقابل 2 . 4 AIMSUN :
تفاوت اساسی در این دوسری از GETRAM محیط نرم افزاری آنها می باشد . گرچه در 0 . 5 AIMSUN ها برخی اصلاحات و تغییرات را برای مدل های ترافیكی نیز به وجود آورده ایم . در بسیاری از سری های عمده ی شبیه سازی ، یك كالیبراسیون مجدد از شبكه ی GETRAM سری 2 . 4 برای دستیابی به نتایج مشابه با سری های پیشین لازم می باشد .

ما پیشنهادی می دهیم كه در صورت عدم ایجاد مشكلی در كالیبراسیون مجدد ، از سری جدید AIMSUN استفاده شود (این مشكل می تواند در انتهای پروژه ویا در اولین گام ها از وضعیت های جدید ه وجود آید) .
تغییرات اساسی كه در 0 . 5 AIMSUN نسبت به 2 . 4 AIMSUN موجود می باشد به قرار زیر است .
گام های شبیه سازی جدید :

پارامتر گام های شبیه سازی می تواند پارامتر زمان عكس العمل متفاوت باشد . مقادیر دربازه ی 1 .0 تا 0 .1 ثانیه قابل قبول خواهند بود .
زمان عكس العمل متغیرها :
پارامتر زمان عكس العمل می تواند ثابت (مساوی با گام های شبیه سازی در سری 2 . 4) یا متغیر (تركیبی از گام های شبیه ساز) باشد . در حالت ثابت ، برای تمامی اتومبیل ها مقادیری برابر خواهد داشت . در حالت متغیر ، كاربر می تواند یك تابع آماری ناپیوسته برای هر نوع اتومبیلی تعریف كند . زمان عكس العمل برای هر اتومبیل جداگانه ای از این توزیعات تبعیت خواهند كرد .

زمان عكس العمل توقف در متغیرها :
پارامتر زمان عكس العمل در توقف می تواند در روش مشابه برای پارامتر زمان عكس العمل ثابت یا متغیر باشد . در بررسی یك فاصله ، نه تنها اتومبیل های موافق جریان بلكه اتومبیل های خلاف جریان نیز در مقاطع موجود می باشند ، حتی در حالتی كه تقاطعی بین هر دو مقطع نیز وجود داشته باشد چنین چیزی به چشم می خورد . این برای بالا بردن سطح كیفیت شبیه سازها مفید خواهد بود . این عملكرد در سری 1 . 5 AIMSUN تغییر كرده است .
تقاطعات درون منطقه ای :
مناطق مورد بررسی كه در میان تقاطعات به وجود آمده اند درمحاسبات مناطق برخورد مسیرها در چهارراه ها به حساب آورده می شوند و بنابراین شبیه سازی در این زمینه نیز اصلاح و سطح آن ارتقاء یافته است . این موضوع در حفاظ های گردش به چپ شبیه سازی شده در AIMSUN مفید واقع شده است .
مدل های برخورد در تقاطعات :
مدلسازی برخورد در تقاطعات به منظور واقعیت بخشیدن به موضوع برخورد اتومبیل ها در تقاطعات اصلاح شده است . این موضوع برای شبیه سازی اتومبیل های بسیار بلند مانند ترامواها و كامیون های بلند مفید می باشد .
استراتژی های جریان :
استراتژی های جریان به عنوان یك میانگین ازداده های آماری بر حسب چرخش در مقاطع محاسبه نمی گردد (مانند سری 2 . 4) بلكه با استفاده از داده هایی كه از هر اتومبیل كه از مقاطع ورودی به مقاطع خروجی حركت می كنند جمع آوری شده اند و مورد استفاده قرار می گیرند .

3-1-تغییرات جدید در 1 . 5 AIMSUN :
بعلاوه ی اصلاحاتی كه در AIMSUN سری 0 . 5 صورت گرفته است ، اصلاحات و تغییرات زیر نیز در AIMSUN سری 1 . 5 انجام شده است .
ویرایش گره های پیشرفته :
تجسم ، تغییر و اصلاح ورودیها در چرخش ها و مناطق جریان های خلاف گره ها .
رنگ بندی اتومبیل های در حال چرخش :
اتومبیل های در حال چرخش با رنگ های متفاوت نشان داده شده اند ، حتی زمانی كه آنها مایل به یافتن مسیرهای جدیدی باشند رنگشان تغییر می كند .
مدل دید از مقابل :
اینك اتومبیل ها قادر به پیش بینی دو چرخش پیش روی خود برای انتخاب رفتاری ردیف ها خواهند بود كه این عمل با حدس میزان مسیر همراه خواهد بود .
مسافت دید برای Give way :
بخش مسافت دید اینك نسبت به بخش های پیشین خود با بررسی حركت اتومبیل هایی كه از جانب مخالف نیز در جریان هستند ، گسترش یافته است .
افزایش دید از مقابل درمدل Give way :
در بررسی یك فاصله ، اتومبیل های درجهت جریان نه تنها در بخش های بررسی جریان موافق بلكه در بررسی جریان های حركت روبرو نیزبا طول دید از مقابل 100 متر بررسی می گردند .
انیمیشن با كیفیت بالاتر :
بااستفاده از ریز وقفه ها و فركانس های دوره ای –كسری تصویر و انیمیشن ها با كیفیت بالاتری ارائه گردیده اند .

كنترل بهتر بر تولید اتومبیل :
گزینه های مقاصد ورودی بیشتر مثل هر مركز ثقلی و یا مقطعی با یك مدل توزیع ویژه موجب شده است كه ما بتوانیم شرایط ترافیكی بیشتری را شبیه سازی كنیم .
الگوهای تابلوهای آشكار ساز :
الگو تابلوهای آشكار ساز با مهیا كرن شناخت عملكردهای آشكار سازی برای نقشه های كنترل سیگنال ها مفید واقع گردیده اند .
مفاهیم نمایش اتومبیلها :
همینك نمایش انیمیشنی دو بعدی با تابلوهای راهنمایی كه در زمان چرخش اتومبیل ها و یا تغییر مسیر آنها فعال می شوند همچنین چراغ های ترمزی كه در زمان ترمز اتومبیل ها روشن می گردند ، گسترش یافته اند .
LOS تقاطع ها :
اینك این امكان وجود دارد كه سطح سرویس (LOS) در یك تقاطع بر حب متادولوژی ظرفیت بزرگ راه ها نمایش داده شود .
افزایش میزان خطرنماها :
علاوه بر چراغ های راهنمایی ، افزایش تعداد خطر نماها به صورت نمایش سه بعدی صورت گرفته است .
4-1-روند شبیه سازی :
منطق روند شبیه سازی در AIMSUN درشكل شماره ی 2 به نمایش درآمده است . این مساله با روند شبیه سازی دو شاخه ای در تركیب با جدول زمان بندی با اسكن فعالیت ها قابل توجیه می باشد . درهر وقفه ی زمانی (گام های شبیه سازی) ، دوره ی شبیه سازی لیست جدول زمان بندی اتفاقات غیر شرطی را بازنگری می كند . در فلوچارت موجود ، خانه ی «update control» این گام را اجرا می كند . پس از این روند ، یك سری از حلقه ها شروع به بازنگری ورودی های (مسیرها و تقاطعات)و اتومبیل ها در مدل می كنند . زمانی كه آخرین گزینه نیز بازنگری گردید ، شبیه ساز موارد باقیمانده را مانند ورود اتومبیل های جدید ، جمع آوری داده های جدید و ; اجرا خواهد كرد .
بر طبق نوع شبیه سازی ، اتومبیل های جدید بر طبق شیوه ی تولید جریان به درون شبكه وارد می شوند (برای مثال توزیعات بزرگ راهی) . در این حالت ، روند شبیه سازی ، شامل محاسبات اولیه ای از مسیرهای عبوری از هر بخش به هر مقصد بر طبق معیار مقادیر اتصال ارائه شده توسط كاربر خواهد بود .
شكل شماره ی 3 روند شبیه سازی برای مدل پایه ای مسسیر را نشان می دهد . در این حالت ، مولفه ی كوتاهترین مسیر ، كوتاه ترین مسیر برطبق زمان سفر جدید را به وسیله ی شبیه ساز محاسبه می كند و یك مدل فرض مسیر برای اتومبیل ها در این مسیر در طول وقفه های زمانی معین ارائه می گردد . اتومبیل ها این مسیر فرضی را از مقصد تا مبداء در زمان تولید می پیمایند .
5-1-شرایط داده ها ورودی :
شبیه سازی میكروسكوپی با بررسی سطح فوق العاده بالایی از جزئیاتی كه سیستم مدل شده است ، مشخص گردیده است .كیفیت مدل به شدت به در دسترس بودن و درستی داده های ورودی وابسته می باشد . بنابراین ، كاربر بایستی آگاه باشد كه برای ساخت یك مدل مناسب AIMSUN داده ها با مشخصات زیر فراهم باشند :
1-5-1-
مدل شبكه ی ترافیكی AIMSUN تركیبی از یك سری از مسیرها می باشد (اتصال یك طرفه) كه هر یك به گروههایی اتصال پیدا كرده اند (تقاطعات) كه ممكن است حالات مختلفی از رفت و آمدهها را به وجود بیاورند . برای ساخت مدل شبكه ، داده های ورودی زیر مورد نیاز می باشند :
• نقشه ی منطقه ، ترجیحاً نقشه ای دیجیتالی با پسوند DXF .
• جزئیات تعداد ردیف ها برای هر بخش شامل ردیف های موجود و ردیف های جانبی
• حركات چرخشی ممكن برای هر تقاطع شامل جزئیاتی در مورد ردیف هایی از هر چرخش
• محدودیت های سرعت برای هر بخش و همچنین سرعت های مجاز چرخش در هر تقاطع
• تابلوهای راهنما : ظرفیت اندازه گیری و موقعیتی
• تابلوهای پیغام دهنده متغیر : موقعیت و امكان پیغام های ارائه شده .
2-5-1-داده های نیاز ترافیكی :
داده های نیاز ترافیكی به دو روش مختلف می توانند تعرف شوند :
• با جریان های ترافیكی در بخش های مختلف
• با ماتریس O/D
بسته به نوع مدل انتخاب شده ، داده های ورودی زیربایستی موجود باشد .
1-جریان های ترافیكی :
• نوع اتومبیل ها و ویژگی های آنها
• طبقه بندی چرخش در تمامی بخش ها برای هر كدام از انواع اتومبیل ها
2-ماتریس O/D :
• تعریفات مراكز ثقل : منابع ترافیكی و سینك ها
• نوع اتومبیل ها و ویژگی های آنها
• طبقه بندی اتومبیلها (برای ردیف های موجود)
• تعداد سفرهای انجام شده از هر مبداء به هر مقصدی
3-5-1-كنترل ترافیك :
AIMSUN انواع مختلفی از كنترل ترافیك را به حساب می آورد :
سیگنال های ترافیكی ، تابلوهای راهنمای مسیر و نمایانگر شیبراهه ها .
اولین و دومین نوع برای گره های تقاطعات مورد استفاده قرار می گیرند . در حالی كه سومین نوع برای مقاطعی است كه در گره ها خاتمه پیدا می كنند . داده های ورودی كه برای كنترل ترافیك به كار می روند به قرار زیراند :
• تقاطعات مجهز به سیگنال : مكان سیگنال ها ، گروه سیگنال هایی كه حركات چرخشی دسته بندی شده دارند ، توالی فازها و برای هر یك از گروههای سیگنال كه مسیری مستقیم دارند ، امنیت برای تقاطع و مدت زمان هر فاز :
• تقاطعات بدون سیگنال : تعریف قوانین ضروری و مكان قرار گیری تابلوهای حركت یا ایست .
• اندازه گیری شیبراهه ها : مكان یابی ، انواع اندازه گیری ، پارامترهای كنترل (زمان سبز ، زمان جریان یا تاخیر)
4-5-1-حمل و نقل عمومی :
كاربر ممكن است كه AIMSUN را برای محاسبه ی حمل و نقل عمومی انتخاب كند . داده ی ورودی نیازمند تعریف حمل ونقل عمومی به قرار زیر می باشد :
• خطوط حمل و نقل عمومی : یك سری از بخش های متوالی در خصوص ردیف های اتوبوس های ویژه
• ردیف های موجود
• ایستگاههای اتوبوس : مكان یابی ، طول و نوع ایستگاه اتوبوس در شبكه
• توزیع ایستگاه های اتوبوس برای خطوط حمل و نقل عمومی
• جدول زمانی : جدول زمان بندی ساعت حركت (زمان های ثابت و یا متناوب) ، نوع اتومبیل ها و زمان توقف (میانگین تشخیص وانحراف ) برای هر ایستگاه اتوبوس.

6-1-تذكر در مورد واحد ها :
در این مقاله ، واحد ها برای طول ، سرعت ، شتاب و ; به فرم متریك ارائه شده اند . درجایی كه كاربر به تبدیل واحدهای شبكه به فرم انگلیسی باشد (برخی اوقات سلطنتی نامیده می شود) ورودی ها ، به و خروجی ها ، از شبیه ساز بایستی به این گونه وارد می شوند (برای مثال مدل های محیطی به صورت واحدهای متریك ارائه می گردند ) . محاسبات همیشه به صورت واحدهای متریك انجام می شوند به طوری كه در تبدیل آنها به واحدهای انگلیسی ، این بخش به صورت تیره نمایش داده خواهد شد .
2-مدلسازی ترافیكی :
1-2-داده ای نیاز ترافیكی :
بسته به داده های نیاز ترافیكی موجود ، دو نوع متفاوت از شبیه سازی در AIMSUN موجود می باشد یكی بر پایه ی جریان های ترافیكی ورودی و درصدهای چرخش می باشد و دیگری بر پایه ی ماتریس های O/D ومسیرها یا راه ها می باشند . یك مجموعه از حالات ترافیكی یا ماتریس های O/D درون گزینه ی نیازهای ترافیكی دسته بندی شده اند . برای اطلاعات بیشتر در مورد تعاریف یك نیاز ترافیكی به AIMSUN user Manval مراجعه شود .
1-1-2-دسته بندی اتومبیل ها :
براساس نوع شبیه سازی اتومبیل ها می توانند در دو سطح مختلف گروه بندی شوند : كلاس اتومبیل ها و نوع اتومبیل ها. كلاس اتومبیلها تنها برای تعرییف ردیف های موجود به كار می روند . برای مثال اینها می توانند كلاس های عمومی ، خصوصی ، اورژانس و HOV (اتومبیل های بزرگن و جاگیر) به منظور تعریف ردیف های موجود در مدل شبكه برای كلاس های عمومی و اورژانسی در مقابل ردیف های HOV می باشند . استفاده از كلاس ها اختیاری می باشد و تنها زمانی كه ردیف های موجود در مدل شبكه فعال باشند به كار برده می شوند .
نوع اتومبیل به انواع مختلفی از اتومبیل ها براساس دادههای نیاز ترافیكی تعریف شده اند . بنابراین جریان های ورودی و خصوصیات چرخش ، مانند تعداد سفرها در ماتریس O/D برای هر نوع اتومبیل مشخص شده و تفكیك داده شده می باشد . برای مثال نوع اتومبیل می تواند اتومبیل شخصی ، تاكسی ، اتومبیل شخصی ، اتومبیل عمومی ، HGV (اتومبیل های سنگین وزن) ، كامیون ، آمبولانس ، اتومبیل پلیس و اتومبیل HOV باشد . استفاده از گزینه ی نوع اتومبیل همیشه در مدل سازی لازم و ضروری می باشد . در غیر این صورت تعریف داده های نیاز ترافیكی امكان پذیر نخواهد بود . خصوصیات فیزیكی یا ویژگی های اتومبیل ها مانند عرض ، طول ، شتاب ، شتاب توقف و ; برای هر نوعی تعریف می شوند .

برای دریافت اینجا کلیک کنید