نام فایل : كاربرد كامپيوتر در حمل و نقل 48 ص

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 0

حجم : 2242 کیلوبایت

1. مقدمه
در دنياي امروز، گستردگي و فواصل بين نفاط مختلف دنيا با وجود مسائل ارتباطاتي مختلفي با يكديگر متصل گرديده است. وسايلي چون تلفن، تلفكس و اينترنت با بكارگيري سيستم‌هاي مدرن، ماهواره‌اي فواصل را بسيار كوتاه نموده است. اما عليرغم تمامي پيشرفت‌هاي تكنولوژيكي در اين زمينه، لزوم ارتباط‌هاي مستقيم از بين نرفته است، بلكه با پيشرفت تكنولوژي اين لزوم گاهي بيشتر نيز شده است. وسايل حمل و نقل كه ابزار اين ارتباط مستقيم در جابجايي كالاها و انسان‌ها مي‌باشند، نيز همگام با حركت تكنولوژي پيشرفت كرده‌اند، كه اين پيشرفت در تمامي سيستم‌هاي حمل نقل اعم از جاده‌اي راه‌آهن، دريايي، هوايي و ديگر وسايل حمل و نقل بوده است. توسعه‌ي شبكه‌هاي ارتباطي نيز عنصر اصلي در حمل و نقل مي‌باشد كه بهره‌وري از سيستم‌هاي حمل و نقل را ميسر مي‌سازد. در دنياي صنعتي امروز، برنامه‌ريزي و مدلسازي هميشه تقدم بر امور ديگر دارد و حل مدل‌هاي مختلف هميشه راهگشا در امرترقي بوده است.
در مسائل حمل و نقل و در برنامه‌ريزي‌هاي حمل و نقل، غالباً آزمون يك مدل واقعي معمولاً پرهزينه مي‌باشد و اگر بخواهيم كه چندين مدل را را آزمون نموده تا مدل بهينه انتخاب شود يا از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست و يا امكان‌پذير نمي‌باشد. لذا امروز شبيه‌سازي به عنوان يك متدولوژي حل مسائل و تجزيه و تحليل مدل‌ها از اهميت به سزايي برخوردار مي‌باشد. تكنيك شبيه‌سازي اين امكان را به ما مي‌دهد كه قبل از اجراي مدل واقعي آن را در كامپيوتر تست نماييم و اگر داده‌هاي تئوريك مدل به صورت دقيق انتخاب شود، نتايج آن نزديك به واقعيت مي‌گردد و برنامه‌ريزان با استفاده از نتايج آن مي‌توانند در اصلاح مدل و يا تكميل آن قدم بردارند.
توانايي شبيه‌سازي در مدلسازي سيستم‌هاي پيچيده به علت سادگي روش از يك سو و پيشرفت سيستم‌هاي كامپيوتري براي حل مدل‌هاي ايجاد شده از سوي ديگر، اين تكنيك را از سايرين ممتاز مي‌نمايد.
حمل و نقل و مسائل آن به دليل وجود پا به دقيق تئوريكي بسيار سازگار و قابل انطباق در برنامه‌هاي كامپيوتري براي شبيه‌سازي يا حل بسيار مناسب مي‌باشند و امروزه نرم‌افزارهاي گوناگون حمل و نقل ترافيكي در خدمت كارشناسان اين زمينه مي‌باشد. يكي از اهداف اين پروژه، نگرش بر برنامه‌هاي كامپيوتري حمل و نقل مخصوص برنامه‌هاي شبيه‌سازي مي‌باشد كه مورد استفاده فراواني در سيستم‌هاي ترافيكي زميني، هوايي و دريايي دارد.
1-1 شبيه‌سازي كامپيوتري
روش‌هاي تحليل رياضي، هرجا كه ممكن باشد، مطلوب‌ترين و دقيق‌ترين روش براي مطالعه سيستم‌ها مي‌باشد، زيرا اين روش‌ها معمولاً با كمترين كوشش، جواب‌ها يا نتايجي را توليد مي‌كنند كه براي مقادير مختلف پارامترهاي مدل قابل محاسبه بوده و ميزان دقت آنها صددرصد مي‌باشد، اما وقتي كه روش‌هاي تحليلي، به علت پيچيدگي‌ مدل‌ها يا نياز به توليد واقعي‌تر رفتار سيستم غيرعملي مي‌باشند، آنگاه روش‌هاي مطالعه سيستم از طريق شبيه‌سازي مطرح مي‌گردند.
در شبيه‌سازي كامپيوتري، مدلي كه از سيستم تحت بررسي ساخته مي‌شود كه به صورت يك برنامه كامپيوتري است. يعني كليه اشياء و نماهاي سيستم به ساختارهاي برنامه‌اي و كليه مشخصات و رفتار آنها به متغيرها و توابع رياضي تبديل مي‌گردند. قوانين و روابط حاكم بر سيستم، بر ساختارها و ارتباطشان با يكديگر در اجراي برنامه جاري مي‌باشد.
شبيه‌سازي كامپيوتري به علت عملي بودن در اغلب موارد و دارا بودن امتيازهاي خاص خود براي بررسي و مطالعه اغلب سيستم‌ها از قبيل حمل و نقل، سيستم‌هاي صنعتي، توليدي، ترافيك، انبارداري و ... بگار مي‌رود. مزاياي اين روش كه باعث توجه بيشتر به آن و افزوني موارد كاربرد آن گشته مي‌توان به شرح زير برشمرد:
داشتن قدرت متراكم كردن زمان: بدين ترتيب كه بوسيله شبيه‌سازي كامپيوتري ممكن است چندين سال از فعاليت يك سيستم را در چند ثانيه ملاحظه و بررسي نموده و در نتيجه بررسي كننده قادر است، چندين طرح از يك سيستم را در يك فرصت كوتاه مطالعه نموده و نتايج عملكرد آنها را مقايسه نمايد.
داشتن قدرت گسترش زمان: بوسيله جمع‌آوري آمار و اطلاعات لازم در برنامه شبيه‌سازي، بررسي كننده قادر است جزئيات تغييراتي كه در زمان واقعي قابل مشاهده يا مطالعه نمي‌باشند، در اين روش قابل كنترل و بررسي هستند. اين عمل با كمك كند نمودن زمان در مدل صورت مي‌گيرد.
در يك بررسي گاه لازم است كه حركت زمان (مشاهده و بررسي سيستم) را متوقف كرده و نتايج بدست آمده تا اين لحظه را مطالعه نموده و پس از تصميمات لازم، بررسي را از همان نقطه توقف از سرگرفت. لازمه اين نيازمند اين است كه تمام پديده‌هاي وابسته به سيستم و بررسي آن، وضعيت خود را تا شروع مجدد بررس و آزمايش دقيقاً حفظ كنند. اين امكان در همه روش‌هاي مطالعه سيستم‌ها وجود ندارد، ولي در شبيه‌سازي كامپيوتري عمل مذكور به راحتي صورت مي‌گيرد.
شبيه‌سازي كامپيوتري قادر به بررسي تغييرات جديد در سيستم‌هاي موجود و مطالعه سيستم‌هايي كه در مرحله طرح مي‌باشند، قبل از مصرف هرگونه نيرو، سرمايه و زمان براي پيشرفت يا ايجاد فيزيكي آنها مي‌باشد. همچنين در بررسي و آزمايش سيستم‌ها فرصتي كه احياناً ايجاد و مطالعه آنها بوسيله روش‌هاي ديگر غيرممكن يا خطرناك مي‌باشد، با اين روش امكان‌پذير است.
شبيه‌سازي كامپيوتري، اين امكان را به مطالعه‌گر مي‌دهد كه يك آزمايش يا بررسي را با حفظ كليه شرايط اوليه و رفتار سيستم بوسيله يك برنامه تكرار كند. در هر يك از دفعات تكرار تنها مقادير بعضي از پارامترها را به منظور دريافت اثر آنها بر رفتار سيستم و نتايج حاصل تغيير مي‌دهد.
در هنگامي كه داده‌هاي مساله كامل نبودهع و همچنين نتوان توزيع صحيح داده‌ها را نيز بدست آورد.
سيستم را نتوان در حالت حقيقي آزمون نمود، زيرا ممكن است هزينه‌اي زياد، خسارت فراوان و يا از نظر ايمني، مشكلاتي را بوجود آورد.
2- نرم‌افزارهاي شبيه‌سازي آزادراه‌ها و بزرگراه‌ها
در زمينه شبيه‌سازي آزادراه‌ها، نسخه‌هاي متعددي از نرم‌افزارهاي مختلف وجود دارند و مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از بين نرم‌افزارهاي مختلف مدل
INTRAS
تنها مدل ريزنگر شبيه‌سازي آزادراه‌ها مي‌باشد كه به شرح آن پرداخته خواهد شد:
در زمينه كلان‌نگري نيز مدل‌هاي متعددي نظير
FRECON2
,
FREQ
,
...