اعتبار جریان ترافیک بزرگراه، یک مفهوم تصادفی از ظرفیت

مقدمه:

اندازه گیری متدوال و رایج اثر بخشی امکانات بزرگراهی معمولاً منعکس کننده زمان سفر به شکل تاخیر یا سرعت سفر است. اخیراً مشخص شده است که برای ارزیابی عمل ترافیک بزرگراه این پارامترها کافی نیستند آنها تاکید زیادی برروی اختلافات کوچک در زمان سفر دارند در حالی که تفاوت زیاد و معنی دار بین ترافیک روان ترافیک متراکم و بهم فشرده بدرستی بیان شده است. علاوه بر این هنگامی که میزان تقاضا از ظرفیت فراتر رود ارزیابی های کیفی قدیمی و سنتی شده و دچار شکست می شوند. زیرا آن به سادگی اشکال مورد در این مورد را بیان می‌کند. با وجود این بارهای اضافی بزرگراهی متوقف و زودگذر (کاملا) رایج هستند. این دلیل بیان می‌:ند که چرا ارزیابی های کیفی مقادیر مختلف تراکم و انباشتگی بزرگراهی نیز به همین اندازه لازم و ضروری است (سی اف. شاور ۲۰۰۳) در راهنماهای مهندسی ظرفیت در اطراف جهان بطور سنتی و رایج ظرفیت یک بزرگراه به عنوان یک مقدار ثابت همچون HCM (2000) در نظر گرفه می شود تردیدهای در مورد این (ماهیت) ظرفیت ها به عنوان مقادیر ثابت توسط پونزلت (۱۹۹۶) بیان شد او نشان داد که شرایط خارجی همچون سطوح جاده ای خیس و خشک، روشنی روز و تاریکی و هدف رایج بزرگراه ( ترافیک ناشی از رفت و آمد مکرر در مناطق کلان شهری یا مسافت طولانی) ظرفیت ها تغییر می‌کنند. علاوه براین چند تن از نویسندگان ثابت کردند که در حقیقت حتی تحت شرایط خارجی ثابت. را می‌توان ظرفیت های مختلفی را در بزرگراهها مشاهده کرد ( الفتریاد و همکارانش ۱۹۹۵، منیدرهود و همکارانش ۱۹۹۷ و پرسود و همکارانش ۱۹۹۸ و کوهن و آنستت، ۱۹۹۹، لرنزو الفنریاد و ۲۰۰۰ و اکاهورا و همکارانش ۲۰۰۰) برای اثبات تغییر پذیری جریانهایی که قبل از یک اختلال هستند ( تغییر پذیری جریانهای مقدم بر اختلال) بسیاری از نویسندگان تنها اختلالات ترافیکی در سرعتهای جریان مختلف را مشاهده کردند. با وجود این ما برای بررسی خیلی منظم به یک مفهوم تئوری جامع و کامل نیاز داریم مفهوم اصلی تصادفی بودن ظرفیت ( ظرفیت تصادفی) بر طبق MCH2001) ظرفیت یک بزرگراه به عنوان حداکثر سرعت جریانی که بطور منطقی می‌توان برای حرکت یک وسیله تحت شرایط کنترلی و ترافیکی و؟؟ متدوال انتظار داشت. تعریف می‌شود به بیان دیگر عبارت “ظرفیت” یعنی ماکزیمم سرعت جریانی که ‌می‌تواند به عنوان حجم ترافیک در پایین تر از جایی که عمل وسیله قابل قبول است و در بالاتر از جایی که- در مورد تقاضای بالاتر- عمل مناسب رد شده و دچار شکست می شود، تعریف می شود انتقال (جابه جایی) بین عمل مناسب و شرایط جریان غیر قابل قبول،“ اختلال” نامیده می‌شود. دریک بزرگراه زمانی که (متوسط) سرعت ترافیک از یک سطح سرعت قابل قبول به یک مقدار خیلی کمتر از شرایط (متراکم) و انباشته کاهش یابد. یک چنین اختلالی اتفاق می‌افتد این انتقالات معمولاً شامل یک کاهش سرعت نسبتاً ناگهانی است. با وجود این بسته به فرهنگ عمومی رانندگی، ممکن است ناگهانی بودن این اختلال از یک کشور به کشور دیگر متفاوت باشد. با این تعریف مشخص می شود که ظرفیت اصلاً یک مقدار ثابت نیست. یک مقدار ثابت می‌تواند بدین معنا باشد که در یک ظرفیت مشخصی چونveh/h 3600- در حالت تقاضای veh/h 599/3، ترافیک باید روان باشد و در حالت تقاضای veh/h 3601 ترافیک باید انباشته و در هم فشرده باشد. این بطور واضح نشان می دهد که تقاضایی که باعث اختلال می‌شود در جریان ترافیک واقعی تغییر می‌کند و اینکه سرعت جریان اختلال به رفتار راننده های مختلف در ترکیب با منظومه محلی خاصی در بزرگراه وابسته است. بنابراین پذیرفتنی است که میزان اختلال باید همه خصوصیات یک متغیر تصادفی را داشت هباشد. با استفاده از مفهوم تصادفی بودن ظرفیت بزرگراه- لازم است تا در مورد تابع توزیع ظرفیت بیشتر مطالعه کرده و اطلاعات بیشتری بدست آوریم. با وجود این تعریف آن یک کار ساده ای نیست. واضح است که هر روش تحلیلی باید بوسیله یک تحقیق تجربی گسترده و جامع حمایت شود بررسی های جریان ترافیک در بزرگراهها، مقادیری از سرعتهای جریان ترافیک و میانگین سرعتها در طی فواصل زمانی بررسی (مشاهده) معین ( پیوست ز) را بهم جفت می کند بر طبق تعریف ظرفیت اگر متوسط سرعت از یک مقدار استانه ای معین بیشتر شود
( یعنی در حدود ۷۰ کیلومتر بر ساعت برای شرایط بزرگراهی آلمان) در اینصورت میزان مشاهده کمتر از ظرفیت خواهد بود