Integrating the Concept of Generic Resilience in Urban Road Network Traffic Management

Χαλκιαδάκης, Χάρης; Chalkiadakis, Charis

dc.contributor.author	Χαλκιαδάκης, Χάρης	el
dc.contributor.author	Chalkiadakis, Charis	en
dc.date.accessioned	2026-06-03T10:14:05Z
dc.date.available	2026-06-03T10:14:05Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/64817
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.32511
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Resilience	en
dc.subject	Urban road networks	en
dc.subject	Traffic Management	en
dc.subject	Macroscopic Fundamental Diagrams	en
dc.subject	Explainable Machine Learning	en
dc.subject	Ανθεκτικότητα	el
dc.subject	Αστικά οδικά δίκτυα	el
dc.subject	Διαχείριση Κυκλοφορίας	el
dc.subject	Μακροσκοπικά Θεμελιώδη Διαγράμματα	el
dc.subject	Επεξηγήσιμη Μηχανική Μάθηση	el
dc.title	Integrating the Concept of Generic Resilience in Urban Road Network Traffic Management	en
dc.title	Ενσωμάτωση της Γενικευμένης Ανθεκτικότητας στη Διαχείριση Κυκλοφορίας Αστικών Οδικών Δικτύων	el
dc.contributor.department	Μεταφορών και Συγκοινωνιακής Υποδομής	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Resilience	en
heal.classification	Traffic Management	el
heal.classification	Ανθεκτικότητα	el
heal.classification	Διαχείριση Κυκλοφορίας	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-11
heal.abstract	Modern urban mobility faces increasing challenges due to the rising frequency of natural disasters, aging infrastructure, complex traffic patterns, and the integration of technologies such as collaborative and autonomous vehicles. The concept of resilience in road networks is gaining significant importance as an indicator of a system’s ability to absorb disruptions, adapt, and efficiently recover its functionality. This dissertation develops an innovative framework for analyzing the resilience of urban road networks, called REACT, which combines theoretical models, advanced simulations, and machine learning techniques to create a comprehensive methodology for quantifying the impact of disruptions (e.g., floods, accidents) on network resilience and evaluating optimal traffic management strategies. To achieve this goal, a novel Link Importance index is proposed and evaluated, incorporating structural characteristics of the network (centrality, connectivity) and operational parameters (traffic flow, travel times). The application of the REACT framework to the Athens network demonstrated that the proposed approach can accurately predict the reduction in network performance under various disruption scenarios and suggest optimal traffic management measures. The methodology is adaptable to different urban environments, opening new possibilities for specialized transportation system management.	en
heal.abstract	Η σύγχρονη αστική κινητικότητα βρίσκεται αντιμέτωπη με ολοένα και περισσότερες προκλήσεις, λόγω της αυξανόμενης συχνότητας φυσικών καταστροφών, της γήρανσης των υποδομών, της πολυπλοκότητας των κυκλοφοριακών μοτίβων και της ενσωμάτωσης τεχνολογιών όπως τα συνεργατικά και αυτόνομα οχήματα. Η έννοια της ανθεκτικότητας (resilience) στα οδικά δίκτυα αποκτά ιδιαίτερη σημασία ως δείκτης της ικανότητας ενός συστήματος να απορροφά διαταραχές, να προσαρμόζεται και να ανακτά αποδοτικά τη λειτουργικότητά του. Η παρούσα διατριβή αναπτύσσει ένα καινοτόμο πλαίσιο ανάλυσης της ανθεκτικότητας αστικών οδικών δικτύων, το REACT, που συνδυάζει θεωρητικά μοντέλα, προηγμένες προσομοιώσεις και τεχνικές μηχανικής μάθησης με στόχο τη δημιουργία μιας ολοκληρωμένης μεθοδολογίας ποσοτικοποίησης της επίδρασης διαταραχών (π.χ. πλημμύρες, ατυχήματα) στην ανθεκτικότητα του δικτύου και αξιολόγησης των βέλτιστων στρατηγικών διαχείρισης κυκλοφορίας. Για την επίτευξη του στόχου, προτείνεται και αξιολογείται ένας καινοτόμος δείκτης σημαντικότητας συνδέσμων οδικών δικτύων (Link Importance), ο οποίος ενσωματώνει δομικά χαρακτηριστικά του δικτύου (κεντρικότητα, συνδετικότητα) και λειτουργικές παραμέτρους (κυκλοφοριακή ροή, χρόνοι διαδρομής). Η εφαρμογή του πλαισίου REACT στο δίκτυο της Αθήνας έδειξε ότι η προτεινόμενη προσέγγιση μπορεί με ακρίβεια να προβλέψει την μείωση της απόδοσης του δικτύου υπό διαφορετικά σενάρια διαταραχών και να προτείνει τη βέλτιστη εφαρμογή μέτρων διαχείρισης κυκλοφορίας. Η μεθοδολογία είναι προσαρμόσιμη σε διαφορετικά αστικά περιβάλλοντα, ανοίγοντας νέες δυνατότητες για την εξειδικευμένη διαχείριση μεταφορικών συστημάτων.	el
heal.sponsor	Part of this research was financially supported by the Program of Basic Research of the National Technical University of Athens (PEVE 2020).	en
heal.sponsor	Μέρος της έρευνας που εμπεριέχεται στην παρούσα διδακτορική διατριβή χρηματοδοτήθηκε από το Πρόγραμμα Ενίσχυσης Βασικής Έρευνας του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΠΕΒΕ 2020).	el
heal.advisorName	Vlahogianni, Eleni
heal.advisorName	Βλαχογιάννη, Ελένη
heal.committeeMemberName	Vlahogianni, Eleni
heal.committeeMemberName	Golias, John (Ioannis)
heal.committeeMemberName	Yannis, George
heal.committeeMemberName	Kepaptsoglou, Konstantinos
heal.committeeMemberName	Geroliminis, Nikolaos
heal.committeeMemberName	Gkiotsalitis, Konstantinos
heal.committeeMemberName	Iliopoulou, Christina
heal.committeeMemberName	Βλαχογιάννη, Ελένη
heal.committeeMemberName	Γκόλιας, Ιωάννης
heal.committeeMemberName	Γιαννής, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Κεπαπτσόγλου, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Γερολιμίνης, Νικόλαος
heal.committeeMemberName	Γκιοτσαλίτης, Κωνσταντίνος
heal.committeeMemberName	Ηλιοπούλου, Χριστίνα
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	191
heal.fullTextAvailability	false