ارایه یک مدل قیمت‌گذاری محدوده‌ ترافیکی با در نظرگیری محدودیت ظرفیت کمان‏

کمان‏ها دارای ظرفیت محدودی هستند که تابعی از ویژگی‏های فیزیکی آن‏ها است. زمانی که حجم جریان در کمان به نزدیک ظرفیت‏ آن کمان می‏رسد، در الگوی جریان شبکه، در کمان‏های بالادستی آن کمان، صف ایجاد می‏شود و به اصطلاح شبکه شلوغ می‏شود و هزینه‏هایی بر ساکنین شهرها تحمیل می‏کند. قیمت‏گذاری محدوده‌های ترافیکی یکی از موثرترین راهکارهای مدیریت تقاضا است، که می‏تواند بدون افزایش شلوغی کل شهر، شلوغی نواحی مرکزی را کاهش دهد. در اکثر مطالعات قیمت‏گذاری ترافیک، ظرفیت کمان‏ها به صورت صریح در قالب یک محدودیت در نظر گرفته نمی‏شود. هدف این مقاله قیمت‏گذاری محدوده ترافیکی با در نظر گرفتن محدودیت صریح ظرفیت کمان و بررسی تفاوت‏های آن با قیمت‏گذاری بدون در نظر گرفتن محدودیت صریح ظرفیت کمان است. به بیان دیگر این پژوهش درصدد است تا رابطه بین در نظر گرفتن ظرفیت برای جریان در کمان و افزایش یا کاهش عوارض را شناسایی کند. بدین منظور یک مدل عمومی دوسطحی برای حل مساله استفاده می‏شود، که در آن مساله‌ی سطح بالا عوارض بهینه را تعیین می‏کند و شرط تعادلی بودن جریان در شبکه توسط یک الگوریتم تخصیص ترافیک در سطح پایین تضمین می‌شود. الگوریتمی مبتنی بر بهینه‌سازی انبوه ذرات (PSO) به عنوان روش حل مساله‌ی سطح بالا ارایه می‌شود و از الگوریتم شهپر و همکاران برای حل مساله تخصیص ترافیک در سطح پایین استفاده می‏شود. الگوریتم پیشنهادی روی شبکه سوفالز در دو حالت با و بدون محدودیت‌ ظرفیت اجرا می‌شود. نتایج نشان می‌دهند که قیمت‏گذاری بهینه متاثر از اطلاعات ظرفیت کمان است. در شبکه سوفالز در قیمت‏گذاری با در نظر گرفتن محدودیت ظرفیت از 10 کمان ورودی به محدوده، 6 کمان عوارض می‏پذیرند، در حالی‏که که در حل بدون در نظر گرفتن محدودیت ظرفیت، 8 کمان عوارض می‏پذیرند. هزینه کل شبکه در قیمت‏گذاری با دیدن محدودیت ظرفیت کمان، %13/1 درصد نسبت به عدم قیمت‏گذاری بهبود می‏یابد. این بهبود برای حالتی که ظرفیت دیده نشود، 38/0درصد است. مجموع عوارضی که محدوده وارد می‏شود نیز، از 86/1 واحد به 86/0 واحد کاهش می‏یابد.

Keywords:

قیمت‌گذاری محدوده , محدودیت ظرفیت کمان , مدل دوسطحی , بهینه‌سازی انبوه ذرات (PSO)