kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Path Choice Estimation in Urban Rails: Asimulation based optimisation for frequency-based assignment model
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS).
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Vägvalsestimering i Kollektivtrafiken : En simuleringsbaserad optimering för frekvensbaserade transportmodell (Swedish)
Abstract [en]

Transit system have a large importance in modern urban cities, with urban rail often acting as the central system with it efficient travel time and great capacity. As cities grow in population, so to does the usage of urban rail resulting in increased crowding on the platform and in the trains. Since crowding level is directly correlated to the experience of travel as well as a safety issue, much research has been done to improve it. Currently its common to utilise transit assignment models (TAM) to evaluate and research transit system but for them to work optimally requires weight parameters connected to perceived time spent on the journey. To get the weight parameters for a system requires surveys to be preformed which is costly and not always possible. Therefor its attractive to find these weights through optimisation using available data. Most transit system uses automated fare collection (AFC), which can be used to create origin-destination (OD) data, and automated vehicle location (AVL) together with link-load data. This project aims to develop a simulation-based optimisation (SBO) that automatically finds the weights for a frequency-based assignment model using OD and link-load as input arguments. The SBO will evaluate five different algorithm, genetic algorithm (GA), simulated annealing (SA), Nelder-Mead method (NM), simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA), and Bayesian optimisation (BO), using a fitness model based on KolmogorovSmirnov test. Synthetic data was implemented to evaluate the algorithms where result needed to be within a margin of error of the set weight. No algorithm was however able to converge during the simulation, therefor not optimising the weights to within the margin of error. A longer simulation was evaluated to see if the length needed to reach convergence was to short but achieved the same results. While the cause was not found, the standard deviation of the TAM could be the problem since the deviation was larger than the change of weight parameters achieved. Even if this project could not achieve its objective of developing a SBO method, it can be used for future research and work as a guide on further development on TAM research.

Abstract [sv]

Transportsystem har en stor påverkan i moderna städer, specifikt tunnelbanan som ofta agerar som det centrala systemet med dess snabba transport samt stora kapacitet. Alltmedan städer växer i befolkning så ökar användandet av tunnelbanan vilket resulterar till trängsel både på plattformen och på tåget. Trängsel är väl studerat inom forskningen då den direkt påverkar den upplevda trivseln samt säkerheten på plattformen. Nuförtiden är det vanligt att använda sig av transport modeller för att undersöka och forska om transportsystemet men modellerna kräver viktparametrar kopplade till den uppfattade tiden man har för att fungera. Vanligtvis behöver man utföra undersökningar för att ta reda på vad viktparametrarna är men det är både dyrt och komplicerat. Därför vill man kunna få fram dessa vikter genom att optimera kända data. De flesta transportsystem använder sig av automatiska biljettsystem (AFC), vilket kan användas för att skapa start-stop (OD) data, och automatisk fordonslokalisering (AVL) tillsammans med länk-belastningsdata. Detta projekts syfte är att utveckla en simuleringsbaserad optimering (SBO) som automatiskt hittar vikterna för en frekvensbaserad transportmodell genom att använda OD- och länk-belastningsdata som argument. SBO kommer att undersöka fem olika algoritmer, genetic algorithm (GA), simulated annealing (SA), Nelder-Mead method (NM), simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA), and Bayesian optimisation (BO), tillsammans med en objektfunktion baserad på Kolmogorov-Smirnov testet. Syntetiskt data användes för att utvärdera algoritmerna, där resultatet behövde vara inom en viss marginal av de satta vikterna. Inga algoritmer konvergerade vilket resulterade att deras resultat inte var inom marginalen. Ett längre test var utfört då konvergensen kunde ha skett senare men det blev samma resultat som tidigare. Anledningen kunde inte finnas men sannolikt var det TAM standardavvikelse som var del av felet då den var större än en förändring av viktparametrarna skapade. Även om detta projekt inte kunde uppnå sitt mål kan den användas för fortsatt arbete inom området och vara som guide för framtida utvecklingar.

Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 49
Series
TRITA-EECS-EX ; 2022:605
Keywords [en]
Black-Box Optimisation, Optimization, Simulation based optimisation, Transit Network, Automaton, Urban Transport, Public transportation
Keywords [sv]
Black-Box optimering, Optimering, Simuleringsbaserad Optimering, Transportsystem, Automation, Local Transport, Kollektivtrafik
National Category
Computer and Information Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-321733OAI: oai:DiVA.org:kth-321733DiVA, id: diva2:1712773
Subject / course
Systems Engineering
Educational program
Master of Science - Systems, Control and Robotics
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-11-24 Created: 2022-11-22 Last updated: 2022-11-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3673 kB)275 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3673 kBChecksum SHA-512
efcf36b3e0619d2569e9a4d3fdfddaeb11f9255e093f18e0cc0c0a94c9a2dc81dd2bba3cbb684ec63c37f67c4d3c02027185642c92c878e13cc343ebfbc2a949
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS)
Computer and Information Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 275 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 468 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf