26789

مدلسازي ترافيك و طراحي تنظيم كننده بي درنگ مقاوم به منظور بازيابي تاخير زماني در خطوط متروي داراي ايستگاه مشترك

دكتري تخصصي (PhD)

مهندسي راه‌آهن- كنترل علائم

1394

1401/2/28

بيژن معاوني

مهندسي راه‌آهن

اعزام قطارها در شبكه هاي ريلي درون شهري بر مبناي جدول زماني از پيش تعيين شده است. وليكن رويدادها و اختلالات ناخواسته ميتواند منجر به ايجاد تاخير در اعزام قطارها گردد. تاخير زماني با گذر زمان قابليت رشد و انتشار در كل شبكه را دارد و همين امر منجر به ناپايداري شبكه مترو و كاهش كمي و كيفي سرويس هاي قابل ارائه خواهد شد. شبكه هاي مترو شامل خطوط ريلي و ايستگاه هاي مشتركي است كه اين خطوط را به يكديگر متصل مي نمايند. در اين شبكه ها انتقال تاخير بين دو خط از طريق ايستگاه-هاي مشترك صورت مي پذيرد. از اين رو درنظرگرفتن اثر ايستگاه مشترك در مدل سازي ترافيك ريلي منجر به افزايش دقت مدل مي گردد. در اين رساله مدل سازي ترافيك و طراحي تنظيم كننده بي درنگ مقاوم به منظور بازيابي تاخير زماني براي دو خط مترو متقاطع متصل به هم در ايستگاه مشترك ارائه شده است. در اين رساله تلاش شده است با تعريف متغيرهاي انحراف زمان اعزام قطارها از مقدار نامي شان براي شبكه مترو متشكل از دو خط متقاطع، مدل هاي رويداد گسسته مناسبي با در نظر گرفتن اثر ايستگاه هاي مشترك، ارائه گردد. اين مدل ها عبارتند از مدل سازي بر پايه سيستم هاي تكين، مدل فضاي حالت رويداد گسسته براي شبكه ي مترو فركانس بالا با حداقل سرفاصله ي زماني، و همچنين مدل فضاي حالت رويداد گسسته براي شبكه ي مترو فركانس پايين با لحاظ نمودن زمان حائل كه در هر سه مدل تلاش گشته صحت مدل گوياي رفتار واقعي ديناميك ترافيك مترو باشد. سپس به منظور جبران تاخير، تنظيم كننده مناسب براي مدل هاي پيشنهادي ارائه شده است تا سيستم بتواند در صورت وقوع تاخير در شبكه در كوتاه ترين زمان ممكن، آن را جبران نمايد و پايداري سيستم حفظ گردد. با توجه به وجود خطوط متصل و ايستگاه هاي مهم در سيستم حمل و نقل درون شهري مترو تهران و با هدف صحه گذاري و انجام شبيه سازي هاي مناسب از اطلاعات و داده هاي واقعي آنها در اين رساله استفاده شده است.

1401/05/05

Traffic Modeling and Robust real-time Regulator Design for Delay Recovery in Metro Lines with Common Stations

5/18/2023 12:00:00 AM

The departure time of trains in metro networks is based on a pre-defined time schedule. However, events and unwanted disturbances can lead to delays in the departure time of trains. Any delay in the metro traffic system will increase over time and propagate to other trains and lines. Therefore, delays lead to network instability and reduce the quantity and quality of provided services. Metro networks include lines and transfer stations that connect these lines together. Since the delay transmission between two lines is done through transfer stations in these networks, considering the effect of transfer stations in the metro traffic modeling will increase the accuracy of the model. In this thesis, a number of models for intersecting metro lines are introduced. Also, robust real-time traffic controllers are presented to delay recovery for two intersecting metro lines by considering the effect of transfer stations. Modeling is based on the definition of the departure time deviation of trains from their nominal values. In the first model, a metro traffic network containing two intersecting lines is modeled as a descriptor model. In the second model, a discrete event state-space model for a high-frequency metro network with minimum headway is introduced. In the third model, a discrete event state-space model for a low-frequency metro network by considering the buffer time is presented. Therefore, in all three models, the accuracy of the model indicates the valid behavior of the metro traffic dynamics. Then, in order to delay recovery, a suitable regulator is provided for the introduced models so that the closed-loop system can compensate the delay of the network in the shortest possible time and maintain system stability. Due to the existence of intersecting lines and transfer stations in the Tehran metro transportation system, and to validate and perform appropriate simulations, the characteristics of this network and its actual data are used in simulations.

حمل و نقل ريلي درون شهري , مدل¬سازي ترافيك مترو , خطوط مترو با ايستگاه مشترك , تنظيم كننده ترافيك بي¬درنگ مقاوم , بازيابي تاخير زماني

Urban rail transportation system (metro) , Metro traffic modeling , Metro lines with transfer stations , Robust real-time traffic regulator , Delay recovery

Fateme Khosro Sereshki

Dr. Moaveni