Network optimization policies under mixed traffic environments and alternative C-ITS services: A bi-level algorithmic approach with multi-class traffic assignment techniques
Κώτση, Αρετή Θ. · Aristotle University of Thessaloniki · 2025
Ο στόχος της διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός πλαισίου για τη βελτιστοποίηση δικτύων σε περιβάλλοντα μικτής κυκλοφορίας, όπου συμβατικά οχήματα συνυπάρχουν με συνδεδεμένα οχήματα εξοπλισμένα με υπηρεσίες Συνεργατικών Ευφυών Συστημάτων Μεταφορών. Το πλαίσιο βασίζεται στη θεωρία παιγνίων και στη βελτιστοποίηση δύο επιπέδων, με στόχο την επίτευξη της βέλτιστης απόδοσης του δικτύου σε μικτή κυκλοφορία. Το πρώτο μέρος παρουσιάζει μια εκτενή ανασκόπηση των Συνεργατικών Ευφυών Συστημάτων Μεταφορών, της διαχείρισης και ελέγχου της κυκλοφορίας, της θεωρίας μεταφορών, των εργαλείων προσομοίωσης και των μεθοδολογιών καταμερισμού κυκλοφορίας. Καλύπτει επίσης το θεωρητικό υπόβαθρο της θεωρίας παιγνίων και της βελτιστοποίησης δύο επιπέδων, με ιδιαίτερη έμφαση στην ισορροπία Nash. Η θεωρία παιγνίων χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τριών διαφορετικών φορέων στο δίκτυο, καθένας εκ των οποίων αντιπροσωπεύει διαφορετικά συμφέροντα. Σχετικά με τους χρήστες του δικτύου, τα συμβατικά οχήματα καθοδηγούνται από αποκεντρωμένη λήψη αποφάσεων, ενώ τα συνδεδεμένα οχήματα καθοδηγούνται από κεντρικοποιημένη λήψη αποφάσεων. Σε αντίθεση με τα αυτόνομα οχήματα, τα συνδεδεμένα οχήματα βασίζονται στις επιλογές των οδηγών με βάση τις πληροφορίες που τους κοινοποιούνται. Αυτή η διαφοροποίηση στους στόχους και στις δυνατότητες αιτιολογεί τη χρήση στρατηγικών παιγνίων για τη μοντελοποίηση της συνεργασίας και του ανταγωνισμού μεταξύ των διαφορετικών φορέων. Το μεθοδολογικό πλαίσιο εφαρμόζεται στο αστικό και ημιαστικό δίκτυο της Θεσσαλονίκης. Πραγματοποιούνται πειράματα σύμφωνα με τις αρχές της ισορροπίας Nash, λαμβάνοντας υπόψη τέσσερις παίκτες. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν τη δυναμική των προσεγγίσεων της θεωρίας παιγνίων για το σχεδιασμό αποτελεσματικών μέτρων βελτιστοποίησης σε δίκτυα μικτής κυκλοφορίας. Τα ευρήματα παρέχουν πολύτιμες πληροφορίες για τους φορείς χάραξης πολιτικής και για την ενσωμάτωση των Συνεργατικών Ευφυών Συστημάτων Μεταφορών σε πραγματικά δίκτυα κυκλοφορίας. Η διατριβή καταλήγει σε βασικά συμπεράσματα, προτεινόμενες πολιτικές βελτιστοποίησης και κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.