فهرست مطالب

مهندسی حمل و نقل - سال سوم شماره 4 (پیاپی 12، تابستان 1391)

فصلنامه مهندسی حمل و نقل
سال سوم شماره 4 (پیاپی 12، تابستان 1391)

  • 96 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1392/03/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • امیرعباس رصافی، فرشته مومنی، زهرا آسترکی، بهنام امینی صفحه 301
    شناسایی و رتبه بندی نقاط پرحادثه یا نقاط سیاه در یک شبکه حمل و نقل گامی جدی و اساسی در برنامه بهبود ایمنی ترافیک است. در مطالعه حاضر از دو روش تحلیل پوششی داده ها و تحلیل همایی به عنوان یک روش جایگزین برای رتبه بندی و شناسایی نقاط پرحادثه بهره گرفته شده است. این دو روش از زیرشاخه های تصمیم گیری های چند معیاره هستند. از ویژگی های بارز این دو روش توانایی آنها در استفاده از عوامل و پارامترهای مختلف موثر بر تصادفات، با در نظر گرفتن شدت تصادفات در اولویت بندی نقاط مورد نظر شبکه است. مطالعه حاضر به بررسی نقاط پرحادثه شهر قزوین بر اساس دوروش یادشده اختصاص دارد. این نقاط در روش تحلیل پوششی داده ها، به عنوان واحدهای تصمیم سازی، و عوامل موثر بر تصادفات و تعداد انواع مختلف تصادفات به ترتیب به عنوان ورودی ها و خروجی های آن در نظر گرفته شدند. روش تحلیل همایی نیز با استفاده از ترکیبی از متغیرهای موجود، و تعریف مجموعه های همایی و ناهمایی، و شاخصهای همایی و ناهمایی به اولویت بندی نقاط پرحادثه می پردازد. یکی از مزیتهای این دو روش چند معیاره بودن آن است، که با الگوی شناسایی نقاط حادثه خیز انطباق بیشتری دارد. مزیت دوم)به ویژه در مورد تحلیل پوششی داده ها(توجه به ورودی های سیستم مورد نظر و محاسبه بازده آن است که اساسا در بررسی نقاط حادثه خیز مورد توجه قرارنمی گیرد. بررسی این دوروش نشان می دهد که به سبب بررسی عوامل موثر بر تصادفات به همراه شدت آنها، دقت شناسایی و اولویت بندی نقاط حادثه خیز از طریق این دو روش بالاتر است، اگرچه به علت تفاوت در رویکردها، نتایج یکسانی برای این دو روش قابل انتظار نیست
    کلیدواژگان: ایمنی، تصادف، نقاط سیاه، نقاط پرحادثه، تحلیل پوششی داده ها، تحلیل همایی
  • رویا سیفی پور، فاطمه افروز امینی صفحه 315
    این مطالعه به بررسی تاثیر افزایش قیمت سوخت بر تقاضای حمل و نقل باری ریلی و تغییر سهم آن از کل حمل و نقل زمینی برای سالهای 1360-1388می پردازد. از داده های کرایه حمل بار توسط ریل، کرایه حمل بار توسط جاده، قیمت سوخت، درآمد ملی و تعداد واگن به عنوان متغیرهای توضیح دهنده تقاضای حمل ونقل ریلی استفاده شده است. برآورد مدل به روش همجمعی نشانگر آن است که افزایش قیمت سوخت منجر به افزایش تقاضای حمل و نقل باری ریلی خواهد شد و می تواند سهم بار ریلی را از کل بار جابجا شده زمینی افزایش دهد. ضریب کرایه بار جاده ای در این مدل نشان می دهد که حمل ونقل جاده ای و ریلی در ایران مکمل یکدیگر هستند. به دلیل عدم پوشش ریل در تمام نقاط کشور، در برخی از مسیرها می بایست قدری از مسافت با جاده طی شود تا به ایستگاه راه آهن دسترسی وجود داشته باشد،بنابراین افزایش کرایه بار در بخش جاده منجر به کاهش سهم بار ریلی خواهد شد. افزایش کرایه حمل بار ریلی نیز سهم بار ریلی را کاهش خواهد داد.
    کلیدواژگان: قیمت سوخت، حمل ونقل باری ریلی، حمل و نقل باری زمینی، کرایه حمل بار جاده ای و ریلی
  • عبدالرضا شیخ الاسلامی، فاطمه باقری خلیلی*، عباس محمودآبادی صفحه 325

    هدف اصلی در این مقاله استفاده از روش تجزیه و تحلیل مولف ه های اصلی برای شناسایی متغیرهای تاثیرگذار در فرآیند مدل سازی تصادفات در آزادراه های برون شهری است. با توجه به توانایی مدل شبکه های عصبی در پیش بینی تصادفات رانندگی، مدل تعداد تصادفات آزادراه های برون شهری کشور با استفاده از مدلهای شبکه های عصبی توسعه داده شده و متغیرهای مربوط به جریان ترافیک، سهمیه بندی بنزین و متغیرهای محیطی نیز به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شده اند. در فرآیند تعیین متغیرهای مستقل جهت ورود به مدل روش تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی و تجزیه و تحلیل عامل اصلی با بکارگیری معیارهای KMO و بارتلت، مورد استفاده قرار گرفته است. ضمن بررسی کارآیی مدل شبکه عصبی مصنوعی در برابر مدل رگرسیون لگاریتم طبیعی در مدل سازی تصادفات آزادراه های برون شهری، دقت مدلهای ساخته شده در تصادفات آزادراه ها شامل مدلهای شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون لگاریتم طبیعی نیز قبل و بعد از حذف متغیر های با اهمیت کمتر مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان دهنده آن است که حذف متغیرهای کم اهمیت از طریق آنالیز مولفه های اصلی در فرآیند مدل سازی دقت مدلهای ساخته شده را با تغییرات اساسی رو برو نکرده و ثابت شده است که میانگین حجم تردد روزانه و متوسط سرعت وسایل نقلیه بیشترین نقش را در تصادفات آزادراه ها ایفا می کنند.

    کلیدواژگان: مدل پیش بینی تصادفات، تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی، شبکه عصبی مصنوعی، رگرسیون لگاریتم طبیعی، آزادراه
  • حسن طاهرخانی، علی هاشمی، وحید شریفی صفحه 339
    تهیه مصالح مناسب برای ساخت لایه های روسازی یکی ازمشکلات راهسازی دربسیاری ازمناطق است. تهیه مصالحی که مشخصات فنی لازم برای استفاده درلایه های اساس و زیر اساس و رویه شنی را داشته باشند دربسیاری ازمناطق مشکل و هزینه براست. دراین تحقیق امکان استفاده از مصالح نامناسب محلی درساخت لایه های اساس، زیر اساس و رویه شنی راه ها با استفاده ازتثبیت کننده نانوپلیمر CBR PLUS مورد بررسی قرارگرفته است. مصالح رسی، ماسه وشن که هیچکدام به تنهایی دارای ویژگی های لازم برای کاربرد در لایه های روسازی نیستند، درسه ترکیب مختلف شامل % 100 رس، 80 % ماسه و % 20 رس، و% 50 شن، %20 ماسه و% 30 رس با استفاده ازماده افزودنی مذکورتثبیت شده و ویژگی های فیزیکی و مکانیکی آنها بعد ازتثبیت مورد اندازه گیری قرارگرفته اند. آزمایشهای تراکم، حدوداتربرگ، مقاومت فشاری، نسبت باربری کالیفرنیا ونفوذپذیری برروی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف انجام گرفت. نتایج، نشان دهنده افزایش قابل توجه درمقاومت نمونه ها با استفاده ازماده تثبیت کننده است. ماده پلیمری مورد مطالعه دراین تحقیق تاثیر مشخصی برروی رطوبت بهینه وحداکثروزن مخصوص خشک ندارد. نفوذپذیری نمونه های تثبیت شده با افزایش ماده افزودنی به شدت کاهش می یابد. ماده افزودنی CBR PLUS باعث افزایش حد خمیری وکاهش حد روانی و دامنه خمیری شده است. نتایج این تحقیق نشان دهنده این است که با استفاده ازاین ماده می توان از ترکیب خاک رس با مصالح شن و ماسه نامرغوب محلی، مصالح مناسبی که قابل استفاده درلایه های اساس وزیراساس باشد، تهیه کرد.
    کلیدواژگان: مقاومت فشاری، نسبت باربری کالیفرنیا، نفوذپذیری، دامنه خمیری
  • میثم عفتی، محمدعلی رجبی، شاهین شعبانی صفحه 349
    با افزایش حمل و نقل جاد های در ایران، آسیبهای ناشی از تصادفات نیز به طور چشمگیری افزایش یافته است.
    هدف اصلی این تحقیق توسعه یک سیستم مکانمند دان شمبنا، با قابلیت استنتاج بر پایه هستی شناسی، به منظور پیش بینی تصادف در مسیرهای برون شهری است. در روش پیشنهادی تحقیق سیستم ای اطلاعات مکانی (GIS) بستری است برای تحلیل داده های مکانی و ایجاد ارتباط بین ویژگی های تصادف و مکان وقوع تصادف. این تحقیق چارچوبی را برای ایجاد هستی شناسی پیشنهاد می کند که در آن موجودیتهای مربوط به تصادفات و روابط بین آنها با استفاده از زبان هستی شناسی وب (OWL) به طور معناداری تعریف می شوند، به گونه ای که امکان بازیابی و تبادل داده های مکانی و توصیفی فراهم می شود؛ بنابراین چارچوب پیشنهادی قادر خواهد بود داده های مرتبط را برای برآورد شدت تصادف خودرو بر اساس شرایط محیطی، راه و خودرو، در مجاورت مکان جاری خودرو دریافت کرده و از طریق الگوهای تصادفات، استنتاج نماید. الگوهای تصادف با تلفیق دانش متخصصین حوزه حمل و نقل با قواعد استخراج شده از رکوردهای تصادفات پیشین محور به روش داده کاوی اخذ و جهت استنتاج در موتور جستجوگر پیشنهادی به زبان قاعده وب معنایی (SWRL)تبدیل شده و در پایگاه داده ذخیره می شوند. روش پیشنهادی به صورت موردی در محور قزوین-رشت پیاده سازی و ارزیابی می گردد. نتایج نشانگرآن است که چارچوب استنتاجی پیشنهادی به طور موثری قادر به کشف الگوهای تصادفات و پیش بینی شدت تصادف خودروها در محورهای برون شهری خواهد بود.
    کلیدواژگان: ایمنی راه، الگوهای تصادف، استنتاج معنایی، سیستم های اطلاعات مکانی (GIS)، داده کاوی
  • حمید مطیعیان، محمدسعدی مسگری، احید نعیمی صفحه 365
    یکی از راهکارهای استفاده پایدار از منابع، سیستم حمل و نقل ادارات است. امروزه، سامانه های حمل و نقل به صورت دلخواه و با نظر افراد تعیین می شوند، در حالی که این انتخاب بهینه نیست. بنابراین باید روشی اتخاذ شود که بتوان این مسئله را به صورت کارآمد مدل کرد. از سوی دیگر در صورتی که تعداد کارمندان در یک شرکت زیاد باشد، فضای جستجوی مسئله افزایش پیدا کرده و استفاده از الگوریتمهای ریاضی مشکل است. به همین منظور در این مقاله سعی شده است با استفاده از یک روش خوشه بندی ساده، فضای جستجوی مسئله را کاهش داده و سپس با استفاده از الگوریتم جمعیت مبنای ژنتیک، مسیر بهینه در هر خوشه برای کارمندان جستجو شود. اما یکی از مشکلات الگوریتم ژنتیک، بکارگیری عملگرهای مناسب با شرایط مسئله است. در این مقاله سعی شده است که با بکارگیری عملگرهای تقاطع و جهش مناسب و ابتکاری، شرایط حل مسئله بهبود داده شود و زمان رسیدن به جواب بهینه کاهش داده شود. این الگوریتم در یک قسمت از شهر تهران که اطلاعات آن مربوط به سال 1387 است، بکار گرفته شده است. با استفاده از این الگوریتم توسعه داده شده، مسئله ضمن جوابگو بودن، در تعداد تکرار کمتری نسبت به روش ژنتیک با عملگرهای ساده، به جواب بهینه همگرا شده و دارای آزمون تکرار پذیری بالاتری نیز هست. در نهایت پیشنهاداتی برای نزدیک کردن شرایط مسئله به شرایط واقعی و استفاده از الگوریتمهای جمعیت مبنای دیگر ارایه شده است.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، سامانه اطلاعات مکانی، مسیریابی وسایل نقلیه (VRP)، خوشه بندی، الگوریتم ژنتیک
  • نوید نعیمی، سیدصابر ناصر علوی، سیدرامتین باقری صفحه 379
    سرفاصله زمانی بین خودروها از خصوصیات مهم رفتار رانندگی و جریان ترافیک است که بر ایمنی ترافیک، سطح سرویس و ظرفیت سامانه های حمل ونقلی تاثیری عمده دارد. مقاله حاضر به تحلیل گروه های مختلف سرفاصله های زمانی بر اساس ترکیبات مختلف انواع زوج خودروهای جلویی و تعقیب کننده می پردازد و با تحلیل و استنباط آماری نشان می دهد که رفتار رانندگان در فرآیند تعقیب خودرو در اتخاذ سرفاصل ه های زمانی مناسب، بستگی به نوع خودرو مورد نظر و خودروی جلویی دارد. بر اساس داده های ترافیکی آزاد راه I-80 در Emeryville، کالیفرنیا و در شرایط جریان ترفیک متراکم، معلوم شد که تفاوت معنی داری، بین میانگین سرفاصله زمانی برای ترکیبات مختلف انواع زوج خودرو وجود دارد. سرفاصله زمانی گروه خودرو سنگین در تعقیب خودرو سنگین، بزرگ ترین و سرفاصله زمانی گرو ه های شامل موتورسیکلت و سواری در تعقیب سواری، کوچک ترین است. به علاوه، گروه های شامل خودروهای سنگین)سنگین در تعقیب سواری، سنگین در تعقیب سنگین و سواری در تعقیب سنگین(بزرگترین سرفاصله های زمانی را دارند که نشان می دهد با ازدیاد سهم خودروهای سنگین در ترکیب جریان ترافیک، میانگین سرفاصل ه ها یزمانی نیز بزرگ تر می شود. نتایج این تحقیق، با مشخص کردن تفاوت موجود در توزیع سرفاصله های زمانی براساس نوع وسایل نقلیه، می تواند در بهبود مدلهای خرد شبیه-سازی جریان ترافیک مفید باشد.
    کلیدواژگان: سرفاصله زمانی، ایمنی ترافیک، توزیع آماری، تعقیب خودرو
|
  • A. A. Rassafi, F. Momeni, Z. Astaraki, B. Amini Page 301
    Detection and ranking accident-prone locations or black spots in a transportation network is a basic step in the process of traffic safety improvement. The current study uses two different methods; data envelopment analysis and concordance analysis, as alternative ways for detecting and ranking black spots. The methods are branches of multi-criteria decision making analysis. One of the important characteristics of these methods is their capability of using different factors affecting accidents, considering crashes’ intensities, in ranking hotspots in the network. The current paper is devoted to study hotspots in Qazvin based on two aforesaid methods. These locations are considered to be decision-making units in data envelopment analysis in which inputs and outputs are effective factors on accidents, and different kinds of accidents, respectively. On the other hand, concordance analysis by using a combination of available variables and defining concordance and discordance sets and indices, ranks the locations of interest according to their risks. One of the advantages of these two methods is their multi-criteria nature, which appear to conform better to the pattern of hotspot identification, than the traditional methods. The other advantage (particularly for data envelopment analysis) is to devote attention to the systems’ inputs as well as the concept of efficiency, what is not considered in the conventional methods of hot spot identification. The study on two methods showed that the accuracy of proposed methods is higher due to its tendency to the effective factors on accidents, although having similar results from the two methods, because of different approaches, is not expectable.
    Keywords: Hot spots, data envelopment analysis, traffic safety, accidents
  • R. Seifipour, F. Afrooz Amini Page 315
    In this study the effect of fuel price on the share of rail freight transport to total freight transport for the years 1981 to 2007 is investigated. The authors used data including freight rates by rail, freight rates by road, fuel prices, national income and number of wagons as model explanatory variables. The method estimation was Co-integration and the result showed that fuel prices could increase the railroad’s share of total freight. Coefficient of freight rate by road showed that road and rail transport are complementary in Iran. Due to the lack of coverage in all parts of the country’s rail, in some of the routes the authors had to travel some miles to access to the railway station. It was concluded that if rail freight rate was increased, railroad share of total freight transport was decreased.
    Keywords: Rail freight transport, total freight transport, coefficient of freight rate
  • A. Sheikholeslami, F. Bagheri Khalili, A. Mahmoudabadi Page 325

    Traffic accidents are one of the most substantial concerns that call for improving road safety. In this paper, research work was performed to recognize the factors affecting crash frequency in rural freeway. Therefore crash data of Tehran-Ghom freeway were used as a case study. In this research, artificial neural network and Log-Normal model were proposed to estimate the number of road accidents in Tehran-Qom freeway. Average daily traffic volume, percentage of heavy vehicle, average speed and environmental effects were considered as independent variables. Thirty four month period of accident data and parameters, were collected to use in analytical process of modeling and validation of them. To address influences of the main contributing factors on accident frequency, Principal Component Analysis (PCA) and Factor Analysis (PFA) techniques appeared to be useful l in analyzing variables in order to identify the most significant in accident-prediction model. Also sampling adequacy was measured by the Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) and Bartlet test statistics in PCA technique. With the aim of evaluating efficiency of artificial neural network model against Log-Normal model in crashes modeling on rural freeways, these models were compared and the results revealed that artificial neural network model was more capable to estimate the number of road accidents in freeways. Results also showed that average speed of vehicles and average daily traffic volume were the most effective parameters in freeway accidents.

    Keywords: Accident prediction, Principle Component Analysis, Factor Analysis, Artificial Neural Network, Log, Normal Regression, rural freeway
  • H. Taherkhani, A. Hashemi, V. Sharifi Page 339
    A major problem in highway construction is the provision of materials to be used in pavement layers. In many regions, the materials with required specifications are not available or need to be transported in long distances. Therefore, improving the inappropriate materials available in the construction sites to make them usable in pavement layers is a measure for reducing the costs. In this research, a nano polymer stabilizer, called CBR PLUS, has been used for improving the physical and mechanical properties of three combinations of clay, sand and gravel, neither of which have the required properties defined by the specifications. Each combination is mixed with different contents of the additive and the properties of compaction, Atterberg limits, uniaxial compressive strength, California Bearing Ratio and permeability are evaluated. It is found that the stabilizer decreases the plasticity index and permeability and increases the compressive strength and CBR of the combinations. The combination of 50% gravel, 30%sand and 20% of clay is found to attain the highest strength with the stabilizer.
    Keywords: Compressive strength, California bearing ratio, permeability, plasticity index
  • M. Effati, M. A. Rajabi, Sh. Shabani Page 349
    With increasing traffic density on Iran’s regional corridors, the probability of accident occurrence has increased accordingly. The main objective of this paper is to develop an ontology driven geospatial information system to induct major crash rules for vehicles accident severity prediction which has the full domain knowledge and logical reasoning ability based on ontology. In the proposed approach, Geographic Information System (GIS) provides a platform both for spatial data analysis and for visualizing relationships between spatial and non-spatial data. Furthermore, the ontology is employed to represent geospatial and attribute domain knowledge related to road, environment and vehicle. Crash rules are acquired by integrating experts knowledge with the rules which are extracted using the Separate-and-Conquer rule induction approach. These rules are transformed to Semantic Web Rule Language (SWRL) syntax for reasoning in crash severity estimation engine. To evaluate the proposed method, a system prototype in the Qazvin Rasht (Iran) regional transportation corridor as a case study is implemented. The results show that the proposed approach can efficiently induce major crash rules and predict accident prone vehicles crash severity with respect to real-time road, driver and environmental information in the vicinity of vehicle current location.
    Keywords: Road safety, accidents, semantic reasoning, geospatial information systems (GIS), data mining
  • H. Motiyan Mesgari, A. Naeemi Page 365
    One of the major solutions for sustainable use of resources is official transportation system. Nowadays, the current transportation systems are determined optionally by people opinions, whereas this choice is not optimum. Therefore, a method must be taken due to a model to solve this problem efficiently. On the other hand, if the number of employees is considerable in a company, the problem area will be increased and using the mathematic algorithms will be difficult. Therefore in this paper the authors tried to reduce the problem’s search area by simple clustering method and then searched optimum path for employees in each cluster by population-based Genetic Algorithm. But one of problems about Genetic Algorithm using operations are appropriate for problematic conditions. In this paper the authors tried to develop the problem- solving conditions by using the appropriate cross over and mutation operations and then decrease spend time for finding the optimum solution. This algorithm is used in a part of Tehran city, and the information refers to 2006. By using the developed algorithm, on one hand, problem is responsive and the on the other hand problem is converged to optimum answer with lower repetition number in comparison with genetic method with simple operations and it has high repeatable test. At the end, the authors propose some suggestions to close the problem’s condition to real world condition and using some other population-based algorithms.
    Keywords: Optimization, GIS, vehicle routing problem, genetic algorithm, clustering
  • N. Nadimi, S. S. Naser Alavi, S. R. Bagheri Page 379
    The time headway is an important characteristic of drivers’ behavior and traffic flow, with a great effect on traffic safety, level of service and capacity of transportation systems. In this paper, different groups of the headways are analyzed based on different combination of a pair of leadingfollowing vehicles in a car following situation. Statistics deductions indicate that drivers in car following situations select proper headways based on the type of a specified vehicle and its leading vehicle type. Based on I-80 data, results indicate that there is a significant difference between the headways of different pair of vehicles. When a heavy vehicle follows another one, the headway is the most and headway for groups includes motorcycles and passenger cars which follow a passenger car is the least. In addition, groups include heavy vehicles (a heavy vehicle following a passenger car, a heavy vehicle following another one and a passenger car following a heavy vehicle) have the most headway in comparison to other pair of vehicles. So when heavy vehicles increase in traffic flow, average time headway would also increase. Results of this research can be used for improving microscopic traffic simulation models.
    Keywords: Time headway, traffic safety, car following, statistical distribution