استفاده از دوگان گراف و تبديل موجك در ارزيابي و برنامه ريزي سيستم هاي حمل ونقل

Using Dual Graph and Wavelet Transform for Evaluation and Planning Transportation systems

سيستم‌هاي اطلاعات مكاني در زمينه مديريت حمل‌ونقل قابليت هاي فراواني را در اختيار كاربران خود قرار مي دهند. در اين زمينه قابليت هاي تجزيه و تحليل شبكه در سيستم‌هاي اطلاعات مكاني از جمله محاسبه كوتاه ترين مسير مي‌تواند بسيار مفيد واقع شود. براي انجام آناليزهاي شبكه از تيوري گراف استفاده مي شود. ديدگاه رايج براي مدل‌سازي شبكه هاي حمل‌ونقل توسط گراف ها به اين صورت است كه ايستگاه ها به عنوان گره و مسيرهاي بين ايستگاه ها به عنوان يال مدل مي شوند. در اين مقالهدر روشي جديد به مدل‌سازي شبكه هاي حمل‌ونقل از منظر دوگان گراف پرداخته شده است. دوگان هاي گراف براي ساده‌سازي و يا حل مسايل گراف اوليه ارايه شده‌اند. طبق تعريف يكي از انواع دوگان گراف كه در اين مقاله به آن اشاره شده است هر خط در سيستم حمل‌ونقل توسط يك گره و ارتباطات بين خطوط توسط يال هاي گراف مدل‌سازي مي شوند. نمونه عملي پياده شده در اين زمينه، شبكه حمل و نقل متشكل از 5 خط اتوبوس را تنها با 5 گره و 5 يال مدلسازي كرد كه مي تواند بخصوص در ارزيابي سيستم حمل و نقل مفيد واقع شود. در ادامه با استفاده از تبديل موجك به ارزيابي مناسب بودن تعداد ناوگان اختصاص يافته به سيستم‌هاي حمل‌ونقل در هر ساعت از شبانه روز پرداخته مي شود. تبديل موجك يكي از تبديلات رياضي است كه اطلاعات بسيار مفيدي از يك سري اطلاعاتي استخراج مي كند. تا كنون از تبديل موجك در بسياري پديده هاي متناوب استفاده شده است. اما در زمينه حركت ناوگان حمل و نقل كه پديده اي متناوب است استفاده نشده است. براي نمونه در اين مقاله ارزيابي تخصيص اتوبوس‌ها به ناوگان حمل‌ونقل اتوبوس شهري با استفاده از تبديل موجك بررسي شده است. نمونه عملي پياده شده، رابطه مستقيم تعداد اتوبوس مورد نياز با ترافيك مسير را بخوبي نشان داد به نحوي كه در ساعات پيك ترافيك مسير، تعداد ناوگاني كه بايد به خط اختصاص يابد بيشتر خواهد بود.

Geographic Information Systems have many capabilities for transportation systems management. The network capabilities of GIS such as shortest path computations are very useful for transportation management. Graph theory is the base of network analysis in GIS. The current method for conversion of a transportation network to a graph is modeling the stations as nodes and the paths between stations as edges. In this paper we have proposed a new method for translation of a transportation network to a graph by dual graph concepts. Dual graphs are presented for simplifying and solving of the original graph problems. In dual aspect the transportation lines are modeled by nodes and their relations are modeled by edges. The implemented case study showed that a bus transportation network with 5 bus lines could be translated to a graph with 5 nodes and 5 edges that could be very useful in many cases, specially in evaluation of transportation system. In continuous, we have explained the wavelet transform and its applications in evaluating and planning of transportation systems. Wavelet is a mathematical transform that could extract much useful information from a signal. For instance in an innovative task, we used the wavelet transform for extracting the moment precise number of needed vehicles in every transportation lines. The implemented case study illustrates the direct relation between number of required vehicles and the rate of traffic in a bus line.