Μοντελοποίηση και προσομοίωση της κίνησης των οχημάτων

Πτυχιακή Εργασία 1513
Πρωτότυπος Τίτλος:
Μοντελοποίηση και προσομοίωση της κίνησης των οχημάτων
Συγγραφέας:
Καραλή, Όλγα
Περίληψη:
Στη σημερινή κοινωνία, τα περισσότερα κυκλοφοριακά προβλήματα, συνήθως, συνδέονται με τα οδικά δίκτυα. Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, και εφόσον κρίνεται ιδιαίτερα δύσκολος ο πειραματισμός με το πραγματικό σύστημα, οι περισσότεροι μελετητές χρησιμοποιούν την προσομοίωση, η οποία ορίζεται ως η δυναμική αναπαράσταση του πραγματικού κόσμου και επιτυγχάνεται με τη δημιουργία ενός υπολογιστικού μοντέλου. Στην παρούσα μελέτη, αναφερόμαστε στην προσομοίωση και στη μοντελοποίηση της κίνησης των οχημάτων, η οποία βασίστηκε στη θεωρία των Κυψελωτών Αυτόματων μοντέλων (Cellular Automata). Πρόκειται για διακριτά μοντέλα που παρουσιάζουν μια δυναμική συμπεριφορά, κάθε ένα από τα οποία αποτελείται από ένα κανονικό δικτυωτό πλέγμα κελιών. Η δυναμική αυτή συμπεριφορά τους περιγράφει την κατάσταση ενός κελιού, για την επόμενη χρονική στιγμή, λαμβάνοντας υπόψη την κατάσταση των γειτονικών σε αυτό κελιών. Η συγκεκριμένη μελέτη αποτελείται από εννέα κεφάλαια, κάθε ένα από τα οποία χωρίζεται σε επιμέρους ενότητες. Στο πρώτο κεφάλαιο, αναλύουμε την έννοια της προσομοίωσης των συστημάτων, παραθέτοντας βασικές έννοιες μοντέλων, τα στάδια εκπόνησης μιας μελέτης προσομοίωσης, καθώς και τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματά της. Στο δεύτερο κεφάλαιο, επικεντρωνόμαστε στην προσομοίωση των οχημάτων. Ειδικότερα, μερικά από τα θέματα στα οποία αναφερόμαστε είναι η σχέση της κυκλοφοριακής έρευνας με την προσομοίωση, η προσομοίωση της κυκλοφορίας, τα οδικά μεταφορικά συστήματα, η κυκλοφοριακή ασφάλεια, καθώς και ορισμένα προγράμματα εφαρμογών. Στο τρίτο κεφάλαιο, προσδιορίζουμε την έννοια και τις βασικές έννοιες των Κυψελωτών Αυτόματων μοντέλων (Cellular Automata), στα οποία βασιστήκαμε για τη δημιουργία του μοντέλου κίνησης των οχημάτων. Επίσης, περιγράφουμε τα δυναμικά και χαοτικά συστήματα, τα όρια των συστημάτων, ορισμένες μαθηματικές διατυπώσεις των βασικών μερών, τη συμπεριφορά τους, καθώς και κάποιες βασικές εφαρμογές. Στη συνέχεια, στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζουμε το ρόλο των CA για την μελέτη της κίνησης των οχημάτων και περιγράφουμε το απλό γραμμικό μοντέλο των Nagel και Schreckenberg, που χρησιμοποιήσαμε στη συγκεκριμένη μελέτη. Το 1992, οι Nagel και Schreckenberg, λάνσαραν τα CA, τα οποία παρέχουν τη δυνατότητα αναπαραγωγής των χαρακτηριστικών ιδιοτήτων της κυκλοφορίας, και τα οποία χαρακτηρίζονται από απουσία ομοιομορφίας. Η απουσία αυτή, προσδίδει στην κυκλοφοριακή ροή μια ξεχωριστή σημασία. Το πέμπτο κεφάλαιο, αποτελεί το πειραματικό μέρος της πτυχιακής εργασίας, στο οποίο αναλύουμε τα στάδια εκπόνησης της μελέτης προσομοίωσης και περιγράφουμε τον τρόπο υλοποίησης του μοντέλου που ακολουθήσαμε. Το μοντέλο μας είναι διακριτό, δυναμικό και στοχαστικό, αποτελώντας ένα Μοντέλο Προσομοίωσης Διακριτών Συμβάντων (Discrete Event Simulation Model). Στο έκτο κεφάλαιο, παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα που προέκυψαν από το τρέξιμο του υπολογιστικού μοντέλου που δημιουργήσαμε, ενώ στο έβδομο κεφάλαιο παραθέτουμε τα συμπεράσματα από την εκπόνηση της παρούσας πτυχιακής μελέτης. Επίσης, στο όγδοο κεφάλαιο, επισυνάπτουμε το πρόγραμμα που δημιουργήσαμε. Τέλος, στο ένατο κεφάλαιο παραθέτουμε τη βιβλιογραφία στην οποία βασιστήκαμε για τη συγγραφή του θεωρητικού μέρους της εργασίας.
Ημερομηνία κατάθεσης:
2007-10-23
Γλώσσες Τεκμηρίου:
Ελληνικά
Λοιπά Θέματα:
Προσομοίωση, Μέθοδοι της
Simulation methods - Models and modeling
Κίνηση - Μαθηματικά μοντέλα
Traffic flow - Mathematical models
Κίνηση - Προσομοίωση, Μέθοδοι της
Traffic flow - Simulation and methods
Περιγραφή:
viii, 106 σ., πίν., διαγρ.

, Ptychiaki15.pdf