فهرست مطالب

مهندسی حمل و نقل - سال چهارم شماره 1 (پیاپی 13، پاییز 1391)

فصلنامه مهندسی حمل و نقل
سال چهارم شماره 1 (پیاپی 13، پاییز 1391)

  • 98 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1392/04/15
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمدرضا الیاسی، علیرضا باقریه، مسعود جیلانچی صفحه 1
    رطوبت به عنوان یکی از عوامل عریان شدگی آسفالت مطرح است، از بین بردن یا کاهش آثار رطوبت بر مخلوطهای آسفالتی گرم از مهم ترین مسائل متداول روسازی بوده و یکی از راه های حصول به این هدف، استفاده ازمواد مختلف در ساخت آسفالت است. در این زمینه می توان از سیمان پرتلند به عنوان ماده جایگزین فیلر در مخلوط آسفالتی استفاده کرد. در این مقاله، نتایج یک پژوهش آزمایشگاهی برای بررسی اثر سیمان در کاهش حساسیت آسفالت به رطوبت ارایه می شود. در آزمایشهای انجام شده در این تحقیق اثر مدت زمان استغراق و مجاورت مخلوط آسفالتی گرم در برابر رطوبت ارزیابی شد. این نتایج نشانگر آن است که تاثیر سیمان در افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی گرم در برابر رطوبت تابع زمان است و این افزایش در زمانهای اولیه پس از اختلاط قابل توجه نیست.سیمان آثار مناسبی در کاهش حساسیت دراز مدت آسفالت به رطوبت دارد و این پدیده را می توان به زمان مند بودن واکنشهای شیمیایی نسبت داد.
    کلیدواژگان: بتن آسفالتی گرم، سیمان پرتلند، حساسیت در برابر رطوبت، مقاومت، زمان
  • سینا برازوان، منصور فخری صفحه 11
    مقاومت ساز های مصالح غیرچسبنده روسازی که با مدول برجهندگی بیان می شود شباهت بیشتری با شرایط واقعی دارد. مدول برجهندگی از تقسیم تنش انحرافی به کرنش برگشت پذیر به دست می آید که برای تعیین آن نیاز به تجهیزات پیچیده، گران)دستگاه سه محوری سیکلی (و افراد متخصص بوده و انجام این آزمایش در کارگاه های مختلف امکان پذیر نیست. آزمایش DCP به علت تخریب بسیار کم، جزو آزمایشهای میدانی نیمه مخرب به شمار می آید. در این روش، مقدار نفوذ مخروط در لایه های غیرچسبنده روسازی به ازای تعداد ضربات وارده، اندازه گیری و میزان مقاومت آنها مشخص می شود. این دستگاه ساده و ارزان است، آزمایش آن در محل انجام می شود و در مدت زمان نسبتا کوتاهی مقاومت سازه ای تمام لایه های غیرچسبنده روسازی را ارزیابی می کند. در این تحقیق ضمن معرفی دستگاه DCP و آشنایی با عملکرد آن، روش انجام آزمایش با این دستگاه بررسی شد. همچنین با انجام آزمایش CBR و سه محوری سیکلی در کنار این آزمایش، روابط همبستگی نتایج آزمایش DCP با CBR و مدول برجهندگی ارایه شده است. به این منظور، این آزمایشها بر روی 15 نقطه از مصالح بستر قطعه سوم پروژه راهسازی قم- سمنان انجام و پس از تحلیل مشخص شد که همبستگی قوی بین نتایج آزمایش DCP با نتایج آزمایش CBR و سه محوری سیکلی به خصوص با مدول برجهندگی وجود دارد.
    کلیدواژگان: DCP، CBR، سه محوری سیکلی، مدول برجهندگی، مصالح غیرچسبنده روسازی
  • سیدمحمود دیباج، امیر کاووسی صفحه 23
    بازیافت سرد درجای آسفالت با قیر امولسیون در نقاط مختلف دنیا به اجرا در آمده است. اما به دلیل تنوع مواد، مصالح و روش های اجرا، روش طراحی استانداردی در این زمینه از سوی موسسات استاندارد ارایه نشده است. در این مقاله بر اساس نتایج یک کار تحقیقاتی آزمایشگاهی و صحرایی، روش طراحی مارشال اصلاح شده، مورد بررسی قرار گرفته و پس از شناسایی نقاط ضعف و قوت آن، روشی بهینه ارایه شده است. در روش مارشال اصلاح شده از آزمایشهای وزن مخصوص حقیقی و حداکثر وزن مخصوص و در روش پیشنهادی ازآزمایشهای مارشال و کشش غیر مستقیم)در دو حالت خشک و اشباع(و برای دو نوع فیلر مجزا)سیمان و آهک(استفاده شد. نتایج ارزیابی آزمایشگاهی به روش مارشال اصلاح شده نشان داد که برای استفاده از آن در کشور اصلاحاتی در این روش مورد نیاز است. مقایسه روش مارشال اصلاح شده و روش پیشنهادی نشان داد که روش مارشال اصلاح شده، درصد قیر امولسیون بهینه بیشتری نتیجه می دهد، در حالی که خصوصیات مخلوط در درصد قیر امولسیون بهینه به روش پیشنهادی تا اندازه قابل توجهی از مخلوطهای مشابه طراحی شده به روش مارشال اصلاح شده بهتر است.
    کلیدواژگان: بازیافت سرد درجا، قیر امولسیون، آهک، سیمان، طرح اختلاط آسفالت سرد بازیافتی
  • جبارعلی ذاکری، بهروز میرفتاحی صفحه 35
    یکی از مهم ترین پارامترهایی که می بایست در طول مدت بهره برداری از خط آهن مد نظر قرار گیرد، پایداری جانبی آن است. در طول عمر خط آهن، نیروهای جانبی مختلفی بر آن اعمال می شوند. این نیروها عمود بر محور اصلی خط بوده و ناشی از مولفه جانبی نیروی اصطکاک بین چرخ و ریل، نیروی جانبی وارده از لبه چرخ به ریل و کمانش ریل ناشی از تغییرات نیروی محوری ریل از جمله تغییر دمای ریل است.
    هنگام اعمال نیروی جانبی، عوامل مختلفی از جمله ریل، تراورس، بالاست و ادوات اتصال تا حد ممکن از تغییر شکل جانبی خط جلوگیری می کنند. یکی از راه های جلوگیری از تغییر شکل ناخواسته جانبی خط و همچنین کاهش هزینه های هنگفت تعمیر و نگهداری، افزایش سختی جانبی خط است.
    در این مطالعه میدانی، ضمن معرفی تراورس بتنی اصطکاکی، با بکارگیری تراورسهای بتنی اصطکاکی و استفاده از روش جابجایی جانبی پانل خط، به بررسی تغییرات سختی جانبی خط آهن با تراورسهای معمولی و اصطکاکی در قوس با شعاع 250 متر پرداخته می شود.
    نتایج حاصل از بررسی های میدانی نشان داد که سختی جانبی خط در هنگام بکارگیری تراورسهای بتنی اصطکاکی، حداقل 1/ 79 برابر سختی جانبی خط در هنگام بکارگیری تراورسهای بتنی معمولی است. بنابراین با توجه به نتایج آزمایشهای میدانی، می توان به منظور افزایش سختی جانبی خط و در نتیجه کاهش تغییر شکل جانبی آن، از تراورسهای اصطکاکی به جای تراورسهای معمولی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: خط آهن، مقاومت جانبی، تراورس بتنی اصطکاکی، آزمایش میدانی
  • حسن طاهرخانی، امیر ابراهیمی مقدم صفحه 45
    برای طرح و مدیریت روسازی، پیش بینی عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی، مورد نیاز بوده و مورد توجه پژوهشگران مختلف قرارگرفته است. این تحقیق به دنبال بکارگیری تکنیک شبکه های عصبی) ANN (برای پیش بینی عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی است. به دلیل محدودیت و عدم دسترسی به داده های جامع آزمایشگاهی مربوط به عمر خستگی در داخل کشور، در این تحقیق از داده های آزمایشگاهی ایالت کانزاس آمریکا برای مدل سازی استفاده شده است. پارامترهای موثر در عمر خستگی، ویسکوزیته قیر)نوع قیر و دما(، سطح کرنش کششی، سختی، درصد قیر، درصد فضای خالی و دانه بندی در نظر گرفته شده اند و بر اساس نتایج آزمایشگاهی، مدل سازی با استفاده از شبکه های عصبی صورت گرفته است. پیش بینی عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی توسط شبکه های عصبی مصنوعی پرسپترون چند لایه پیشرو و الگوریتم آموزش انتشار به عقب، با تکنیک بهینه سازی عددی لونبرگ- مارکواردت، مدل سازی شده است. فرآیند مدل سازی با استفاده از جعبه ابزار شبکه عصبی و همچنین با استفاده از برنامه نویسی در نرم افزار MATLAB صورت پذیرفتهو نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که تکنیک شبکه های عصبی در مقایسه با روش های رگرسیونی موجود، به دلیل توانایی استفاده از متغیرهای بیشتر در مدل سازی و نتایج دقیق تر، روشی موثرتر برای پیش بینی عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی است. همچنین مقایسه جعبه ابزارشبکه های عصبی بابرنامه نویسی درنرم افزار MATLAB نشان می دهد که با برنامه نویسی می توان به نتایج بهتری برای پیش بینی دست یافت.
    کلیدواژگان: عمر خستگی، مخلوط های آسفالتی، شبکه های عصبی
  • نادر مهرگان، علی اکبر قلی زاده، فریبرز محمدی صفحه 59
    هدف این مطالعه بررسی برخی عوامل اقتصادی تاثیرگذار بر تصادفات جاد های در قالب فرضیه زیست محیطی کوزنتس) EKC (است. بر اساس فرضیه مذکور می توان چنین استنباط کرد که میزان تلفات جاده ای در مراحل اولیه رشد اقتصادی افزایش پیدا می کند و در نهایت به سبب پیشرفتهای تکنیکی، افزایش میزان سرمایه گذاری در بخشهای مرتبط، و بهبود مراقبتهای پزشکی، این نرخ در مراحل بعدی رشد اقتصادی کاهش م ییابد.
    بنابراین، این مطالعه به تجزیه و تحلیل ارتباط مذکور در قالب روش اقتصاد سنجی، حداقل مربعات معمولی OLS((برای دوره زمانی)- 1388 1350 (پرداخته است. نتایج به دست آمده از این پژوهش گویای این مطلب است که می توان مدعی شد، رشد اقتصادی و تلفات ترافیکی با هم در ارتباط بوده و این رابطه به گونه ای است که همراه با رشد اقتصادی تلفات ترافیکی افزایش یافته و پس از رسیدن به یک نقطه عطف، شاهد کاهش میزان تلفات ترافیکی خواهیم بود. به عبارت دیگر این همان رابطه U وارون کوزنتس است که در ارتباط با تلفات ترافیکی و تولید ناخالص داخلی سرانه برای ایران نمود پیداکرده است. از دیگر نتایج به دست آمده در این تحقیق ارتباط منفی متغیر سرمایه گذاری در زیرساختهای بخش حمل ونقل، بهبود مراقبتهای پزشکی و شاخص فرهنگی با تلفات ترافیکی و نیز ارتباط مستقیم تعداد وسایل نقلیه سرانه با میزان تلفات جاده ای است.
    کلیدواژگان: تصادفات جاد های، تولید ناخالص داخلی (GDP)، عوامل اقتصادی، فرضیه زیست محیطی کوزنتس (EKC)
  • یادداشت پژوهشی
  • احمد خدادادی، جواد سوداگری، امیرحسین اصلانی، حمید صالحی صفحه 71
    نگهداری از شبکه راه ها به دلیل هزینه های زیاد احداث جاده ها، همواره یکی از مهم ترین مسائل مهندسین راه بوده است. استفاده از مواد نانو در صنعت و مفید بودن آنها نویسندگان را براین داشته که در راستای افزایش عمر روسازی های آسفالتی، مفید بودن این مواد را مورد بررسی قرار دهند.
    با توجه به استفاده نانورس در پلیمرها و بهبود خواصی از پلیمرها مانند افزایش سختی و مقاومت کششی، پایداری حرارتی، افزایش درجه اشتعال و محافظت در برابر رطوبت و بخار آب، و همچنین در نظر گرفتن قیر به عنوان یک ماده ترموپلاستیک، در این تحقیق، قیر با افزودن % 2 نانورس اصلاح شد و در جهت افزایش عمر خستگی روسازی های آسفالتی مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش خستگی کشش غیر مستقیم بر روی نمونه های استوانه ای ساخته شده از قیرهای استاندارد و اصلاح شده در سطوح تنش 400 - 300 - 200 و 500 کیلوپاسکال، نشان می دهد که افزودن % 2 نانورس به قیر باعث افزایش عمر خستگی بیش از دو برابر باتوجه به سطح تنش آسفالت می شود.
    کلیدواژگان: قیرهای اصلاح شده، نانورس، آسفالت، پلیمرها
  • محمدرضا عدل پرور صفحه 79
    مدلهای انتخاب وسیله نقلیه بر اساس رفتار مسافران، در انتخاب شیوه های مختلف حمل و نقل ایجاد می شوند. از آنجا که انسان به عنوان عامل انتخاب کننده وسیله سفر، دارای خصوصیات رفتاری متفاوت و تصادفی است، مدلهای ریاضی نمی توانند به صورت کامل رفتار انسان را در انتخاب وسیله نقلیه سفر برون شهری بیان کنند. هدف از این تحقیق،وارد کردن هر چه بیشتر ویژگی های رفتاری مسافران در مدلهای انتخاب وسیله نقلیه سفر برون شهری و واقع یتر کردن نتایج مدلها با کاربرد منطق فازی در آنهاست. در این راستا برای مدلسازی انتخاب وسیله نقلیه سفرهای برون شهری از یک مدل لاجیت آشیان های استفاده می شود. ابتدا با استفاده از نتایج آماربرداری میدانی، پایگاه داده برای متغیرهای تاثیرگذار در انتخاب مسافران ساخته می شود. سپس جهت در نظر گرفتن رفتار مبهم انسان در این مدل و افزایش دقت آن، پایگاه داده های هر متغیر با استفاده از الگوریتم خوشه بندی کاهند ه فازی، فازی سازی می شوند.
    مدل نیز با استفاده از روش بیشینه احتمال ساخته و پرداخته می شود. نتایج این مدل با اطلاعات انتخاب سفر شهرها مقایسه شده که حاکی از بهبود نتایج مدلسازی است.
    کلیدواژگان: منطق فازی، الگوریتم خوشه بندی کاهنده فازی، مدل انتخاب وسیله نقلیه، لاجیت آشیانه ای، سفر برون شهری
|
  • Page 1
    Moisture is one of the most important causes of asphalt stripping. The removal of moisture effect on hot mixed asphalts is a major problem in pavement engineering. One solution to reduce this problem is using different kinds of additives during mixture procedure. Portland cement can be used as a substitute of filler in hot mixed asphalt. In this paper, results of a research program conducted to evaluate the effect of cement in reducing the moisture sensitivity of asphalt are presented.The experiments of this research are designed to assess the effect of long term humidity conditioning on hot mixed asphalt. Results indicate that the effect of cement in reducing the water susceptibility of asphalt strength is time dependent and anti-stripping effects in early stages after mixture are not considerable. Results also reveal that cement has a suitable long term moisture sensitivity reducing effect which can be attributed to the time dependence of chemical reactions.
    Keywords: Hot mixed asphalt, Portland cement, moisture sensitivity
  • Page 11
    Experimental research was concluded to the fact that resilient modulus is the best parameter to illustrate structural strength of unbound pavement materials. Resilient modulus was used to be determined by expensive and complex cyclic triaxial test and obtained by dividing the deviator stress by pure elastic strain. Thus use of simple tests that do not require complex equipment and are performed by site technicians, has been used as an appropriate alternative in these years. One of the methods for determining the strength properties of pavement layers used in recent years is DCP test. This device is simple and inexpensive and evaluates the structural strength of unbound pavement layers in a relatively short period of time. This method is rarely used in Iran and there is no enough knowledge about it. In this research, the DCP device and test methods have been introduced.The CBR and cyclic triaxial test were performed along DCP and the correlation between the results were presented. Thus all three tests were conducted on 15 subgrade samples and after analysis it was concluded that there is a good correlation between results, especially those of DCP and resilient modulus.
    Keywords: DCP, CBR, cyclic triaxial, resilient modulus, pavement unbound materials
  • Page 23
    Cold in place recycling is one of the widely used rehabilitation techniques in different countries. Although many research works have been carried out on these mixes, no universally accepted mix-design method has been proposed for cold-mix recycling. In this research, two mix design methods, namely modified Marshall Method and a proposed mix design method were verified on specific cold mixes. Bulk specific gravity and air voids determination are used in Modified Marshall Method and Indirect Tensile Strength (dry and soaked), Marshall Stability and Tensile Strength Ratio (TSR) were used in the proposed mix design method. Also, two types of active fillers, namely cement and lime, have been substituted with part of the mix filler as the stabilizing agents. The results showed that there are some ambiguities in Modified Marshall method. Results also indicated that with the proposed mix design method, the optimum bitumen emulsion content was lower than the case of modified Marshall Method. However, ITS and Marshall Stability values in proposed method show enhanced properties of the mixes that were designed using the Modified Marshall method.
    Keywords: Cold in place recycling, emulsion, lime, cement, mix design
  • Page 35
    The lateral stability of the railway track is one of the most important parameters that must be considered during operations. In the life time of railway track, the different lateral forces are applied on it. These forces are perpendicular to the main axis of the track and caused by the lateral component of the lateral frictional forces between wheels and rails, the applied lateral force from the edge of the wheel to the rails and rail buckling due to the variation of axial force of the rail. During the applying of the lateral force to the track, many factors such as rails, sleepers, ballast and fasteners will prevent the lateral deformation of track. In order to prevent the undesired lateral deformation of the track and also reduce the high maintenance costs, the lateral stiffness of the track should be increased.In this field investigation, the frictional concrete sleeper was first introduced and then lateral stiffness was studied through the panel displacement method of railway track of an actual curve with a radius of 250 meters by using the simple mono-block concrete sleepers and frictional concrete sleepers.Results show that the lateral stiffness of railway track increases approximately by 179% using frictional concrete sleepers instead of standard mono- block concrete sleepers. According to the field test results, in order to increase the lateral stiffness and thus reduce the lateral deformation, the frictional concrete sleepers can be used instead normal mono- block concrete sleepers.
    Keywords: railway, lateral resistance, frictional concrete sleeper, field investigation
  • Page 45
    Prediction of the fatigue life of asphaltic concrete is required for design and management of pavements. The prediction of the fatigue life of asphaltic concrete using Artificial Neural Network has been investigated in this research. Sufficient experimental data containing fatigue test conducted on asphaltic concrete over a wide range of conditions was needed for modeling. Therefore, reviewing the literature, the results of the fatigue tests on Kansas State asphalt mixtures were found to be appropriate for this research. The parameters of asphalt viscosity, strain level, stiffness of mixture, asphalt content, air voids content and gradation were selected as input variables, while the fatigue life was set as the only output variable. Progressive multilayer perceptron Artificial Neural Network modeling has been used for prediction of the fatigue life, with back propagation training algorithm and numerical optimization technique of Levenberg-Marquardt. Modeling was performed using the neural network tool box and programming in MATLAB, and the results have been compared. It is shown that the programming, can better predict the fatigue life than directly utilizing the tool box. It is also found that Artificial Neural Network can predict the fatigue life of the asphaltic concrete than the regression equation.
    Keywords: Fatigue life, asphaltic mixtures, artificial neural netw
  • Page 59
    In this study the economic factors affecting road accidents are investigated through the environmental Kuznets hypothesis (EKC) framework. Based on the hypothesis, the road mortality rate increases in the early stages of economic growth and ultimately because of technical progress, increase in the related investments, and improve in medical care, the road mortality rate decreases as the economic growth increases.Therefore, in this study the relationship between road mortality and economic growth is analyzed in econometric methods framework, OLS, for the time period 1971-2009. Results obtained from this study show that there is a relationship between economic growth and traffic fatalities, so that traffic fatalities have increased along with economic growth till reaching to a critical point, and after that will reduce. In other words, the same relation to the Kuznets inverted U- is shaped for traffic fatalities and per capita GDP relation for Iran.The other results obtained in this study indicate that there is a negative relationship between traffic fatalities with investment in transport infrastructure, improvement of health care and cultural indicators, and also a positive relationship with the number of vehicles per capita rate.
    Keywords: Road accidents, GDP, environmental Kuznets hypothesis (EKC)
  • Page 71
    Due to high expenditures, maintenance of road networks has always been one of the main concerns of pavement engineers. Effective use of Nano materials in industry, was a good reason for authors to study the capability of these kinds of materials in order to increase the service life of asphalt pavements.Considering the fact that applying Nano clay in polymers, modifies polymers characteristics e.g. stiffness, tensile strength, thermal stability, increasing flash point and resistance against moisture and vapor, also as bitumen is a thermoplastic material, the bitumen was modified by adding 20% nano clay and tested for increasing the fatigue life of asphalt pavements. The effect of nano clay additive on performance of flexible pavements is investigated through the repeated constant stress, in indirect tensile test for the core samples prepared by conventional mix and asphalt mixed with 2% of nano clay in four stress levels from 200 – 500 KPa (Steps of 100). The primary results indicated that nano core samples have almost double or even more fatigue lives in most of stress levels with less variability than conventional ones.
    Keywords: Nano clay, polymers, bitumen, asphalt pavements
  • Page 79
    Selecting mode choices on the basis of different behavior of passengers creates selection of different modes of transportation. Since the human being as an agent selector of mode choice has a different and random behavioral characteristics, the non-probability of mathematical models, can’t completely express the human behavior at mode choices of suburban trips. The aim of this study is to import whatever more behavioral characteristics on mode choices of suburban trips and more reliability the results of models with the use of fuzzy logic in them. In this regard for the mode choices of suburban trips a nested logit model was used. In order to consider the obscure behavior of the human in this model, variables of utility functions of each nest with using fuzzy subtractive clustering algorithm have been fuzzificated. Then calibration of the model with using the method of the maximum probability has been done. The results of this model with the data from the selected cities have been compared, clarifying the process modeling is satisfactory.
    Keywords: Fuzzy logic, fuzzy subtractive clustering algorithm, mode choice model, nested logit model, suburban trips