تحلیل تجربی و مدل سازی جداگانه رابطه سرعت–چگالی با تفکیک شرایط روز و شب در آزادراه تهران–کرج با رویکرد مدیریت هوشمند ترافیک

مطالعه ی روابط ماکروسکوپی جریان ترافیک، به ویژه رابطه ی سرعت–چگالی، نقش مهمی در تحلیل عملکرد آزادراه ها و بهینه سازی مدیریت ترافیک دارد. رفتار رانندگان تحت شرایط متفاوت، به خصوص تفاوت میان بازه های زمانی روز و شب، دچار تغییر شده و همین امر بر پارامترهای مدل های جریان ترافیک اثرگذار است. هدف این پژوهش، تحلیل تجربی و مدل سازی جداگانه ی رابطه ی سرعت–چگالی با تفکیک شرایط روز و شب در آزادراه پرتردد تهران–کرج است. جامعه ی آماری، شامل کلیه ی داده های ثبت شده در سال ۲۰۲۱ میلادی توسط شناسگرهای ترافیکی نصب شده در پنج خط عبوری هر مسیر رفت و برگشت این آزادراه است. داده ها به روش سرشماری کامل و از طریق سامانه های ثبت خودکار جمع آوری شد. پس از پالایش داده ها و تجمیع آن ها در بازه های یک دقیقه ای، حدود ۵۰٬۰۰۰ مشاهده معتبر برای تحلیل باقی ماند. تقسیم بندی زمانی داده ها بر اساس بازه های روز و شب صورت گرفت (۷ تا ۲۰ و ۲۰ تا ۷ در نیمه اول سال، و ۸ تا ۱۹ و ۱۹ تا ۸ در نیمه دوم سال). روش تحلیل، مبتنی بر آمار توصیفی، تحلیل پراکندگی و رگرسیون خطی–لگاریتمی برای چگالی های متوسط تا زیاد (بیش از pc/km/ln ۱۰) بود. نتایج نشان داد جداسازی داده های روز و شب باعث بهبود معنادار دقت مدل ها، افزایش مقدار R²، کاهش خطای معیار تخمین و آشکارشدن تفاوت الگوهای رفتاری رانندگان شد. تغییر در شیب مدل ها بین شب و روز بیانگر نیاز به کالیبراسیون جداگانه ی مدل های سرعت–چگالی در شرایط نوری مختلف است. این یافته ها می تواند در سامانه های حمل ونقل هوشمند (ITS)، مدیریت هوشمند ترافیک، طراحی سامانه های کنترل دسترسی پویا و بهینه سازی ظرفیت عبوری آزادراه ها به کار گرفته شود.

کلیدواژه ها:

رابطه سرعت–چگالی ، مدل های ترافیکی ماکروسکوپی ، سامانه های حمل ونقل هوشمند (ITS) ، شناسگرهای ترافیکی ، کالیبراسیون