ارزيابي اثر زمان‌بندي هوشمند تقاطع‌ها بر جريان ترافيك و آلودگي هواي شبكه‌هاي ترافيكي درون شهري

Evaluating the Effects of Intersections’ Signal Timing on Traffic Flow and Air Pollution in Traffic Networks

امروزه آلودگي هوا يكي از مشكلات اصلي كلان‌شهر‌ها بوده است. جريان ترافيك نيز يكي از مهم‌ترين عوامل افزايش غلظت آلاينده هاي زيست‌محيطي در مناطق درون‌شهري، به‌شمار مي‌رود. بنابراين، مديريت ترافيك مي تواند به‌طور چشمگيري غلظت اين آلاينده ها را كاهش دهد. با توجه به پيچيده‌بودن رابطه جريان ترافيك و انتشار آلاينده ها، استفاده از شبيه‌سازي ترافيكي به‌منظور برآورد ميزان نشر آلاينده‌ها از جريان ترافيك ضروري به‌نظر مي‌رسد. اين پژوهش به بررسي وضعيت جريان ترافيك در يك شبكه ترافيكي و رابطه آن با آلودگي هواي شبكه درون‌شهري، تحت تغيير زمان‌بندي چراغ‌هاي راهنمايي و رانندگي مي‌پردازد. شبكه مورد مطالعه اين پژوهش قسمتي از منطقه هفت شهرداري تهران است كه با استفاده از نرم افزار ايمسان شبيه‌سازي و ميزان انتشار آلاينده هاي مختلف، زمان تاخير، زمان توقف و ميانگين سرعت جريان ترافيك تحت تغيير زمان‌بندي چراغ‌هاي راهنمايي و رانندگي از ثابت به هوشمند محاسبه مي‌شود. نتايج اين پژوهش نشان مي‌دهد با هوشمندكردن زمان‌بندي چراغ‌هاي راهنمايي و رانندگي ميانگين زمان سفر براي هر خودرو، ميزان تاخير در شبكه و مجموع مصرف سوخت در شبكه به‌ترتيب 15، 14 و 4 كاهش مي‌يابد. از نتايج ديگر اين پژوهش مي‌توان به كاهش 6 و 8 درصدي غلظت آلاينده هاي?CO?_2 و ?NO?_x و 14 درصدي نرخ زمان توقف در شبكه تحت تغيير زمان‌بندي ثابت به هوشمند چراغ‌هاي راهنمايي و رانندگي اشاره كرد.

Air pollutions one of the main problems in metropolitan cities. Traffic flow is also an important factor in environment contaminants’ density increase. Thus, traffic management can significantly decrease such contaminants’ density. Regarding the complex correlation between traffic flow and contaminants’ emission, use of traffic simulation in order to estimate the rate of emission from traffic flow seems unavoidable. This research aims to analyze the traffic flow in a traffic network and its correlation with urban network air pollution, regarding the alteration of traffic signals’ timing. The network under analysis is a part of the alteration of region 7 in Tehran municipality being simulated by software AIMSUM and the rate of different contaminants’ emission, delay time, stop time and the mean flow of traffic under alteration of traffic signals from fixed to actuated is calculated. Results show that by the traffic signals’ timing made intelligent, travel time, delay time, and the total fuel consumption in the network are reduced by 15, 14, and 5 units respectively. Another result is the 6%, 8%, and 14% reduction in CO2,NOx, and the stop time rate in network, respectively, by the signal timing altered from fixed to actuated.