Origin destination matrix estimation based on traffic counts using fmincon function in matlab

Other Title(s)

تقدير مصفوفة المصدر-الهدف بناء على تعدادات المرور باستخدام اقتران Fmincon في الماتلاب

Joint Authors

Ahmad, Khalil
Sifin, Gurjit
Ramadan, Ibrahim

Source

Journal of Al-Azhar University Engineering Sector

Issue

Vol. 18, Issue 66 (31 Jan. 2023), pp.57-73, 17 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2023-01-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

17

Main Subjects

Civil Engineering

Topics

Abstract AR

تتطلب معظم طرق دراسة تخطيط حركة المرور مصفوفات المصدر-الهدف (م هـ) والتي تمثل الطلب على الرحلات بين نقاط المصدر والهدف في الشبكة.

يناقش هذا العمل مشكلة تقدير مصفوفة (م هـ)، مما يعني تقدير مصفوفات (م هـ) باستخدام التدفقات المرورية المرصودة على الروابط.

تهدف هذه الدراسة إلى توفير برنامج بديل سهل الاستخدام ومجد اقتصاديا بحيث يمكن للباحثين والمخططين في الدول النامية استخدامه دون قيود تم استخدام اقتران Fmincon في برمجية الماتلاب لإنشاء كود متخصص لتقدير مصفوفة (م هـ) في الشبكات المزدحمة باستخدام ثلاثة أساليب تحسين مختلفة في المستوى العلوي: المربعات الصغرى المعممة (GLS)، المربعات الصغرى العادية (OLS)، الحد الأقصى للانتروبيا (ME) مقرونة بطريقة الاتزان في توزيع الرحلات في المستوى السفلي لاختبار أداء النماذج المقترحة، تم إنشاء شبكة ممر افتراضية، وتم اقتراح حالتين من عوامل الموثوقية، يليها تحليل إحصائي مفصل.

وأسفرت الطرق الثلاثة المقترحة عن نتائج مرضية، حيث بلغ معدل التحسن في الخطأ بين تعدادات المرور المرصودة والمقدرة في الحالتين (%52.11 و52.01%) وفقا لطريقة ME، و(75.39% و75.53%) وفقا لطريقة OLS، و(75.56% و75.53%) وفقا لطريقة GLS.

أيضا، لضمان الأداء، تمت مقارنة النتائج بنتائج طريقتي (TFF) والمربعات الصغرى (LS) المستخدمتين في برمجية PTV Visum.

وقد أظهرت النتائج أن كلا من طريقتي GLS وOLS يمكن أن تسفر عن نتائج دقيقة للغاية، حيث يقارب متوسط قيمة الخطأ المطلق نتائج طريقة LS بنسبة 98% على الأقل، ويتم تقليل معدل الخطأ بنسبة 11% تقريبا مقارنة بطريقة TFF.

Abstract EN

Most methods of traffic planning study require origin-destination (OD) matrices, which describe the trip demands between the origin and destination nodes in the network.

this work is about the od matrix estimation problem, which means estimating od matrices from observed link flows.

this study aims to provide an easy-to-use and cost-effective alternative software that researchers and planners in developing countries can access without restriction.

the fmincon function in matlab software was used to create specialized code for estimating the od matrix in congested networks using three different optimization approaches at the upper level: generalized least square (GLS), ordinary least square (OLS), and maximum entropy (me) aggregated with user equilibrium assignment in the lower level.

to test the performance of the provided models, a corridor hypothetical network was created, and two cases of reliability factors were suggested, followed by a detailed statistical analysis.

the three proposed approaches produce adequate results, the improvement rate in error between observed and estimated traffic counts in the two cases was (52.11% and 52.01%) according to me approach, (75.39% and 75.53%) according to OLS approach, and (75.56% and 75.53%) according to GLS approach.

also, to guarantee performance, the results were compared to PTV visum's tflow fuzzy (TFF) and least square (ls) results.

the results show that both the GLS and OLS methods can produce extremely accurate results, with the mean absolute error value approximating the results of the ls method by at least 98%, and the error rate is reduced by approximately 11% over the TFF method.

American Psychological Association (APA)

Sifin, Gurjit& Ahmad, Khalil& Ramadan, Ibrahim. 2023. Origin destination matrix estimation based on traffic counts using fmincon function in matlab. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector،Vol. 18, no. 66, pp.57-73.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1519831

Modern Language Association (MLA)

Sifin, Gurjit…[et al.]. Origin destination matrix estimation based on traffic counts using fmincon function in matlab. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector Vol. 18, no. 66 (Jan. 2023), pp.57-73.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1519831

American Medical Association (AMA)

Sifin, Gurjit& Ahmad, Khalil& Ramadan, Ibrahim. Origin destination matrix estimation based on traffic counts using fmincon function in matlab. Journal of Al-Azhar University Engineering Sector. 2023. Vol. 18, no. 66, pp.57-73.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1519831

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references: p. 71-73

Record ID

BIM-1519831