Alternate Text

نرم افزار مدلسازی و برنامه ریزی حمل و نقل PTV VISUM

این نرم افزار GIS مبنا که اولین نسخه آن در اوایل دهه 1980 عرضه شده، برای مدلسازی و برنامه ریزی حمل و نقل خصوصی و همگانی مسافر و حمل و نقل کالا طراحی گردیده است و در دو سطح کلان نگر و میان نگر مدلسازی می نماید. با استفاده از ویزوم می توان احداث تسهیلات حمل و نقل و بکارگیری روشهای مختلف مدیریت ترافیک و عوارض گذاری و همچنین طراحیهای مختلف حمل و نقل همگانی را مطالعه و برآورد اقتصادی کرد و عوارض زیست محیطی این پروژه ها شامل آلودگی های هوا و صدا را طبق استانداردهای معتبر پیش بینی نمود. با این ابزار می توان مدلسازی تقاضای حمل و نقل را به روشهای چهار مرحله ای و لوجیت آشیانه ای (قابل استفاده برای مسافر و کالا) و تور مبنای مسافر و تور مبنای مخصوص کالا انجام داد. در روش چهار مرحله ای برای ورود مدلهای ایجاد، توزیع و انتخاب وسیله به ویزوم؛ می توان از ساختارهای آماده آن (رگرسیون برای مدلهای تولید و جذب؛ جاذبه با انواع مختلف تابع مقاومت برای مدل توزیع؛ لوجیت چند جمله ای و لوجیت آشیانه ای برای مدل انتخاب وسیله) استفاده نمود. این نرم افزار به فرایند کالیبراسیون ضرایب مدل توزیع جاذبه ای نیز مجهز است. در روش تقاضای لوجیت آشیانه ای (مرسوم در انگلستان)؛ سه فرایند توزیع، انتخاب وسیله و تعیین زمان عزیمت دلخواه در یک ساختار لوجیت آشیانه ای به طور ترکیبی محاسبه می شوند. برای استفاده از روش تور مبنای مسافر نیز ساختارهای لازم برای مدل ایجاد سفر و مدل ترکیبی توزیع و انتخاب وسیله (چند جمله ای و آشیانه ای) از پیش آماده شده اند و در نرم افزار موجودند. همچنین روش تور مبنای کالا دارای ساختارهای آماده برای مدل ایجاد سفر و مدل ترکیبی ایجاد و توزیع سفر است. با کدنویسی مدلهای دلخواه دیگر را نیز میتوان به ویزوم متصل کرد. برای مدلسازی واقع گرایانه تقاضای پارک و سوار (Park and Ride) در ویزوم فرایندی اضافه شده است که انتخاب پارکینگ را با توجه به سختی راه و ظرفیت پارکینگ انجام می دهد. پارک و سوار گروهی از مسافران است که قسمتی از مسیر خود را از مبدا تا یک پارکینگ با خودروی شخصی می پیماید و از آنجا با حمل و نقل همگانی به سمت مقصد ادامه سفر می دهد (یا عکس این حالت). ویزوم برای تخصیص حمل و نقل خصوصی، روشهای استاتیک و دینامیک چند کلاسه مختلفی دارد و در صورت نیاز با کدنویسی میتوان روشهای دیگری را نیز با آن اجرا کرد. روشهای تخصیص استاتیک آن عبارتند از: روش جز به جز (قابل تبدیل به همه یا هیچ) و روش تصادفی (در این روش اطلاعات کاربران از مسیرهای شبکه کامل نیست)؛ روشهای تعادلی کاربر UE (مسیر مبنا)، لوسه Lohse (کمان مبنا، دارای قدرت زیاد در یافتن مسیر و بهبودیافته روش فرانک ولف) و هزینه خطی کاربر لوچه LUCE (مبدا مبنا، سریع و دارای قدرت زیاد در یافتن مسیر)؛ ترکیب دو روش تعادلی UE و Lohse با روش تریبیو TRIBUT (این روش به منظور مطالعه بهتر اثر عوارض گذاری، انواع عوارض و ارزش زمان برای مسافران را دقیقتر از روشهای متداول در تابع مقاومت تخصیص وارد می کند)؛ ترکیب سه روش تعادلی UE، Lohse و LUCE با تحلیل ظرفیت تقاطع ICA (در این روش تاخیر در گردشهای گره ها بر اساس روشهای استاندارد تحلیل ترافیک از جمله HCM 6th edition، HCM2010 و HCM2000 با در نظر گرفتن اطلاعات دقیق هندسی، نوع کنترل و زمانبندی چراغ محاسبه می شود. به رغم استاتیک بودن این تخصیص، محدودیت فیزیکی ظرفیت کمانها و گردشهای گره ها در نظر گرفته و در نتیجه اثر صف و پس زدن آن به کمانها و گره های بالادست دیده می شود و در انتخاب مسیر مسافران تاثیر می گذارد. البته لازم به توضیح است که ویزوم می تواند در انتهای هر تخصیص استاتیک اثر صفها و پس زدن آنها به تسهیلات بالادست را برآورد نماید، اما این امکان در تخصیص ICA واقعی تر است). در روشهای تخصیص دینامیک ویزوم اثر تغییرات عرضه و تقاضا در طی روز قابل مطالعه است. با بکارگیری این روشها خروجی های تخصیص، برای هر زمان از روز به طور جداگانه به دست خواهند آمد. این روشها عبارتند از: روش تصادفی؛ دو روش تعادلی کاربر دوئه DUE و DTA (با سطح مطالعه خردنگرتر نسبت به روش دوئه)؛ روش بارگذاری شبکه دینامیک DNL (روشی سریع برای بارگذاری دینامیک شبکه بر اساس نتایج یک تخصیص از پیش انجام شده) و ترکیب دو روش DTA و DNL (برای شبیه سازی اثر سوانح و تغییر مسیرهای ناشی از آنها). تخصیص دینامیک دیگری با عنوان شبیه سازی مبنا SBA نیز در ویزوم وجود دارد که بر خلاف روشهای قبلی بر مبنای شبیه سازی جریان ترافیک و تداخلات آن در سطح میان نگر کار می کند. این روش در شبیه ساز ویسیم نیز وجود دارد و بنابراین انتقال مدلی که با این روش تخصیص یافته از ویزوم به ویسیم بهتر انجام خواهد شد. در همه روشهای یاد شده (به جز روش تصادفی) محدودیت فیزیکی ظرفیت شبکه و اثر صفها و پس زدن آنها به تسهیلات بالادست در نظر گرفته می شود. برای وارد کردن زمان عزیمت دلخواه مسافران در طی روز می توان از مقادیر اندازه گیری شده و یا از ساختار مدل انتخاب زمان عزیمت استفاده نمود. امکان تغییر زمان عزیمت نسبت به زمان عزیمتِ دلخواه مسافران، در روشهای تخصیص دینامیک ویزوم (به جز SBA) دیده می شود. در روشهای تخصیص تصادفی استاتیک و دینامیک که در تخصیص تقاضای دوچرخه و کالا پرکاربرد هستند، امکان اضافه کردن جملاتی به تابع مقاومت وجود دارد که این دو تخصیص را هر چه بیشتر برای این دو بخش تقاضا مناسب نماید. تخصیصهای حمل و نقل همگانی ویزوم عبارتند از: بر مبنای جدول زمانبندی (زمان اعزامها و در نتیجه زمان تبادلها، کاملا دقیق به مدل وارد می شود و در انتخاب مسیرها مد نظر قرار می گیرد. امکان تغییر زمان عزیمت نسبت به زمان عزیمتِ دلخواه مسافران، در این روش دیده می شود. در راستای مدل کردن واقع گرایانه تر وسایل حمل و نقل اشتراکی مانند دوچرخه های اشتراکی، ویزوم قابلیت Mobility Sharing را به عنوان یک امکان اضافه برای این نوع تخصیص در اختیار کاربر قرار داده است.)؛ بر مبنای سرفاصله (عرضه حمل و نقل همگانی بر اساس سرفاصله خطوط در نظر گرفته می شود و در عین حال امکان تعریف کردن تبادلهای برنامه ریزی شده در ایستگاهها و نیز هماهنگ بودن اعزام خطوط گذرنده از یک قطعه مسیر مشترک وجود دارد. محاسبات این روش بسیار سریعتر از روش اول است.) و بر مبنای سیستم حمل و نقل (ماتریس تقاضا بدون در نظر گرفتن خطوط حمل و نقل همگانی و زمانبندی آنها به شبکه حمل و نقل تخصیص داده می شود و بدین ترتیب شبکه خطوط حمل و نقل همگانی دلخواه از نظر مسافران مشخص خواهد شد). در دو روش اول، می توان محدودیت فیزیکی ظرفیت خودروهای مورد استفاده در هر اعزام را نیز در انتخاب مسیر مسافران وارد کرد. به دلیل آنکه همه تخصیص های خصوصی و همگانی ویزوم اطلاعات مسیرها را ذخیره می نمایند، این نرم افزار بعد از انجام تخصیص نه تنها احجام جریان هر معبر، بلکه سهم هر مسیر از سفرهای بین هر مبدا و مقصد و سهم هر مسیر از جریان هر معبر را به دست می دهد. این نرم افزار برای اجرای تخصیص سناریوهای تقریبا مشابه، امکان می دهد با قرار دادن تخصیص انجام شده به عنوان نقطه شروع تخصیص جدید، زمان رسیدن به همگرایی تا حد زیادی کاهش یابد. ویزوم می تواند با استفاده از اطلاعات جدید تقاضای تولید و جذب زونها، حجم جریان کمانها، جریان عبوری از خطوط برش، حجم گردشهای تقاطعها، جریان خصوصی گروه خطهای تقاطعها، تعداد مسافران خطوط همگانی و سکوهای ایستگاهها و شکل توزیع سفرهای خصوصی یا همگانی (از نظر طول، زمان و ...) و در نظر گرفتن خطای احتمالی برای هر یک از برداشتهای انجام شده جدید، ماتریس تقاضای حمل و نقل خصوصی و یا همگانی را اصلاح کند. این امکان می تواند جهت بر طرف کردن خطاهای احتمالی در محاسبه ماتریسهای تقاضا و یا به روز رسانی آنها پس از گذشت مدتی از انجام آماربرداری مبدا و مقصد استفاده شود. ویزوم امکانات بسیاری برای طراحی و تحلیل حمل و نقل همگانی دارد که می تواند مورد استفاده مسئولان بهره برداری سامانه های همگانی قرار گیرد. در این نرم افزار خطوط و ایستگاهها با تمام جزئیات (شامل زمان دقیق اعزام ها، نوع وسیله نقلیه هر اعزام و ظرفیت آن، زمان حرکت بین هر دو ایستگاه و زمان توقف در هر کدام، اثرگذاری حمل و نقل خصوصی بر حرکت وسایل نقلیه همگانی، زمان حرکت پیاده مسافران در ابتدا و انتهای سفر و حتی بین سکوهای ایستگاههای تبادلی، زمان انتظار آنها برای هر تبادل و ...) مدل می گردند. این نرم افزار امکان مدلسازی و تحلیل گونه های مختلف کرایه خطوط (از قبیل ناحیه مبنا، مسافت مبنا و یا ترکیب آنها) را نیز به دست می دهد. ویزوم می تواند به کمک ویرایشگر گرافیکیِ برنامه زمانبندی و بر اساس مدلِ دقیقِ ساخته شده و تخصیص های حمل و نقل همگانی که پیشتر توضیح داده شد، برای بهینه سازی زمانبندی خطوط و هماهنگسازی آنها به کار رود. این نرم افزار بر اساس موارد یاد شده، هزینه های اولیه و عملیاتی و نیز درآمدهای گردانندگان سامانه های همگانی را محاسبه می نماید و می تواند بر اساس برنامه به دست آمده، تعداد، نوع و برنامه کاری ناوگان را با هدف کاهش هزینه های گرداننده همراه با حفظ کیفیت خدمات به مسافران بهینه کند. از ویزوم حتی می توان برای جانمایی ایستگاهها و بهینه سازی طراحی خطوط حمل و نقل همگانی بهره برد. ویزوم همچنین می تواند فرایند تکمیل اطلاعات پرسش شده از مسافران حمل و نقل همگانی را انجام دهد. این نرم افزار همینطور برای کمک به برنامه ریزان حمل و نقل همگانی می تواند نمودار تار عنکبوتی خطوط و تبادلهای آنها را ترسیم نماید. همانطور که پیشتر در توضیح تخصیص ICA گفته شد ویزوم می تواند تاخیر گردشهای گره ها را بر اساس روشهای استاندارد تحلیل ترافیک از جمله HCM 6th edition، HCM2010 و HCM2000 پیش بینی نماید. در نتیجه ویزوم با استفاده از این مقادیر می تواند زمانبندی چراغهای شبکه را بهینه و با در نظر گرفتن اثر شکل گیری و از بین رفتن پلاتون بین چراغها آنها را هماهنگ کند. از ویزوم همینطور می توان برای فرایند کردن اطلاعات حاصل از سامانه های هوشمند تشخیص پلاک و مکانیابی بهینه شمارنده های تردد بر اساس جریان و زوجهای مبدا و مقصد استفاده نمود. ماژول Safety ویزوم که نرم افزار تحلیل و پیش بینی ایمنی PTV VISUM SAFETY هم خوانده می شود، امکان ثبت و تحلیل دقیق داده های تصادفات شبکه را مهیا می سازد و با استفاده از آن می توان نقاط حادثه خیز را برای اصلاح اولویت بندی نمود و با توجه به نوع تصادفات هر نقطه، راهکار اصلاحی مناسب را برای آن تعیین کرد. با این ابزار همچنین می توان وضعیت ایمنی تسهیلات ترافیک در آینده را پیش بینی کرد. ویزوم دارای رابط کاربر گرافیکی پیشرفته، سریع و آسان است که برای تسریع ساخت مدل، از منابع متنوعی (از جمله بانکهای داده، OpenStreetMap، .shpفایلها، EMME/2، TransCAD، CUBE، Google Transit، GPX، ویسیم و ویسترو) اطلاعات ورودی شبکه و داده های مربوط به آن را می پذیرد. با این رابط می توان خروجیهای متنوع گرافیکی (دو بعدی و سه بعدی)، جدولی و عددی ایجاد نمود. به کمک امکان مدیریت سناریوی بسیار پیشرفته ویزوم می توان به راحتی مدل و همه سناریوهای آن را در یک فایل مدیریت کرد. ویزوم برای تسریع در برخی اقدامات و مطالعات خاص، امکان برقراری ارتباط با برنامه های دیگر را از طریق زبانهای برنامه نویسی Basic، VBA (زبان ماکروهای اکسل و اکسس)، C، C++ و Python دارد. لازم به توضیح است که با ویزوم می توان به آسانی قسمتی از شبکه حمل و نقل کل شهر را جدا نمود و همراه ماتریسهای آن به طور جداگانه مورد تحلیل قرار داد و یا برای انجام تحلیلهای دیگر به نرم افزارهای ویسترو و ویسیم وارد کرد.