Advances in Dynamic Network Modeling in Complex Transportation Systems

این کتاب ویرایش شده بر پیشرفت‌های اخیر در مدل‌سازی پویا شبکه متمرکز است، از جمله جنبه‌های هدایت مسیر و کنترل ترافیک، زیرا مربوط به سیستم‌های حمل‌ونقل و سایر شبکه‌های زیرساخت پیچیده است. مدل‌سازی پویا شبکه معمولاً مدل‌سازی ریاضی جریان‌های وسیله نقلیه متغیر با زمان در شبکه‌ها به روشی است که با تئوری جریان ترافیک و تئوری تقاضای سفر سازگار است.

مدل سازی شبکه پویا به عنوان یک زمینه در سی سال گذشته با مشارکت محققان مختلف در سراسر این زمینه رشد کرده است. مشکل اساسی که بسیاری از محققان در این زمینه بر روی آن تمرکز کرده‌اند مربوط به تحلیل و پیش‌بینی جریان‌های ترافیکی است که مفاهیم تعادل را در زمانی که جریان‌ها در طول زمان تغییر می‌کنند، برآورده می‌کند. علاوه بر این، تحقیقات اخیر نیز بر ادغام تعادل پویا با کنترل ترافیک و دیگر طرح‌های مکانیزم مانند قیمت‌گذاری تراکم و طراحی شبکه متمرکز شده است. اخیراً، پیشرفت‌ها در استقرار حسگر، در دسترس بودن داده‌های خودروی مجهز به GPS و داده‌های رسانه‌های اجتماعی به سرعت به درک بهتر و تخمین وضعیت‌های شبکه ترافیک کمک کرده است و به مشکلات تحقیقاتی جدید کمک کرده است که مدل‌های قبلی را در مدل‌سازی پویا ارتقا می‌دهد.

کارگاه اخیر بنیاد ملی علوم در مورد "هدایت مسیرهای پویا و کنترل ترافیک" در ژوئن 2010 در دانشگاه راتگرز توسط پروفسور کان اوزبای، پروفسور ستایش اوکوسوری، پروفسور هانی ناسیف و پروفسور پوشکین کاچرو برگزار شد. این کارگاه متخصصان این حوزه را از دانشگاه ها، صنعت و آژانس های فدرال/ایالتی گرد هم آورد تا یافته های اخیر در این زمینه را ارائه کند. در این کارگاه موضوعات مختلفی از جمله تخصیص ترافیک پویا، مدل سازی جریان ترافیک، کنترل شبکه، سیستم های پیچیده، استقرار سنسور موبایل، سیستم های ترافیکی هوشمند و مسائل جمع آوری داده ها ارائه شد. این کتاب با انگیزه تحقیقات ارائه شده در این کارگاه و بحث های پس از آن است.

This edited book focuses on recent developments in Dynamic Network Modeling, including aspects of route guidance and traffic control as they relate to transportation systems and other complex infrastructure networks. Dynamic Network Modeling is generally understood to be the mathematical modeling of time-varying vehicular flows on networks in a fashion that is consistent with established traffic flow theory and travel demand theory.

Dynamic Network Modeling as a field has grown over the last thirty years, with contributions from various scholars all over the field. The basic problem which many scholars in this area have focused on is related to the analysis and prediction of traffic flows satisfying notions of equilibrium when flows are changing over time. In addition, recent research has also focused on integrating dynamic equilibrium with traffic control and other mechanism designs such as congestion pricing and network design. Recently, advances in sensor deployment, availability of GPS-enabled vehicular data and social media data have rapidly contributed to better understanding and estimating the traffic network states and have contributed to new research problems which advance previous models in dynamic modeling.

A recent National Science Foundation workshop on “Dynamic Route Guidance and Traffic Control” was organized in June 2010 at Rutgers University by Prof. Kaan Ozbay, Prof. Satish Ukkusuri , Prof. Hani Nassif, and Professor Pushkin Kachroo. This workshop brought together experts in this area from universities, industry and federal/state agencies to present recent findings in this area. Various topics were presented at the workshop including dynamic traffic assignment, traffic flow modeling, network control, complex systems, mobile sensor deployment, intelligent traffic systems and data collection issues. This book is motivated by the research presented at this workshop and the discussions that followed.