لطفا منتظر بمانید ...
0% Complete
صفحه اصلی
/
دوازدهمین كنفرانس بين المللی مهندسی صنايع و سيستم ها
Demand-Weighted Signal Timing for Over-Saturated Intersections via Integrated Discrete-Event Simulation and Convex Optimization: A Case Study of Ahmadabad Intersection, Mashhad
نویسندگان :
Ali Nokar
1
1- دانشگاه فردوسی مشهد
کلمات کلیدی :
Discrete-Event Simulation (DES)،Cellular Automaton،Latin Hypercube Sampling (LHS)،Traffic Signal Optimization،Convex Quadratic Programming (QP)،Urban Intersection Control
چکیده :
Traffic congestion at major urban signalized intersections often results in queue spillback, operational imbalance, and excessive delays under static signal timing plans. This paper presents an integrated simulation-optimization framework for improving the performance of the Ahmadabad Intersection in Mashhad, Iran, a major four-way junction operating under a fixed 5-stage signal control scheme with a 150-s cycle length. A continuous-time Discrete-Event Simulation (DES) incorporating a Cellular Automaton (CA) movement model was developed in Python to represent microscopic vehicle movements along straight and left-turn trajectories. Baseline experiments under stochastic Poisson arrivals and Bernoulli movement probabilities revealed severe performance heterogeneity, including unbounded queue growth on the Ahmadabad West and East approaches. To investigate the effects of traffic demand and turning movements on system performance, a multi-level sensitivity analysis combining Full Factorial Design, Latin Hypercube Sampling (LHS), and response surface visualization techniques was conducted, identifying strong nonlinear interactions among signal phases and the movement streams with the greatest influence on network-wide delay. Based on the simulation outputs, a Response Surface Metamodel (RSM) with quadratic delay functions exhibiting high predictive accuracy (R²> 0.95) was constructed and embedded within a Convex Quadratic Programming (QP) model formulated in Pyomo. The optimization minimized demand-weighted system delay subject to practical green-time and cycle-length constraints. The proposed framework rapidly converged to an optimal solution, reducing total system delay to 1335.93 veh·s while reallocating green times toward high-impact traffic streams, eliminating structural bottlenecks, and restoring operational balance without requiring physical infrastructure modifications. The results demonstrate that the proposed simulation-optimization framework provides an effective and computationally efficient decision-support tool for data-driven traffic signal management and intersection performance enhancement.
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
PRISM-ARIMA: چارچوب پارامتریک بازدارندة دامنه برای تقویت هدفمند سریهای زمانی با شبیهسازی محاسباتی مبتنی بر مونتکارلو و ARIMA
علی جعفری - علی دنیوی - سعید فضایلی
طراحی شبکه زنجیره تامین حلقه بسته پایدار با برون سپاری سرویس های حمل و نقل در شرایط عدم قطعیت
تارا مشاور
The Contamination-Control Routing Problem: A State-Dependent Routing Framework with Endogenous Risk and Decontamination Decisions
Behmam Karimi
تأثیر همسویی استراتژیهای کسبوکار، فناوری اطلاعات و بازاریابی بر عملکرد شرکتهای دانشبنیان با نقش میانجی همسویی استراتژیک سهگانه
محمدرضا زارع بنادکوکی
ارائه مدل بهینهسازی سبد فناوری: تأمین مالی مرحلهای متناسب با سطح آمادگی فناوری
مرضیه شاوردی - خاطره قربانی مقدم
چارچوب هوش مصنوعی قابلاعتماد با تفکیک تطبیقی فضای حالت و مدلهای خوشهای تفسیرپذیر برای پیشبینی ناپایداری شبکه قدرت
علی جعفری - سعید فضایلی
بهینهسازی گیت AND پلاسمونیک MIM و تحلیل ادغام آن با آشکارساز Ge از منظر پهنایباند و جریان تاریک به کمک شبکه عصبی
علی نامدار - مریم محیط پور - گوهر ورامینی
مدیریت ناوگان معادن روباز: رویکرد مبتنی بر برنامهریزی عدد صحیح دودویی برای بهینهسازی تجهیزات چرخزنجیری
وحید نیکبین - کیوان سعیدی - محمد حسین سلیمی
پیش بینی بلندمدت تقاضا شرکت داروسازی به کمک یادگیری ماشین
علی رجب زاده - نسیم نهاوندی - سعید ثابت قدم
بهینهسازی استوار زنجیره تأمین خدمات لجستیک بندری در شرایط عدم قطعیت تقاضا و عدم قطعیت تأخیر
علیرضا عیدی - لیلا محمدی
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت همایش ها و جشنواره ها - نگارش 44.12.3