فهرست مطالب

مهندسی حمل و نقل - سال سوم شماره 1 (پیاپی 9، پاییز 1390)

فصلنامه مهندسی حمل و نقل
سال سوم شماره 1 (پیاپی 9، پاییز 1390)

  • 90 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1391/06/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مرتضی اسماعیلی، جبارعلی ذاکری، سیدعلی مسیبی صفحه 1
    حمل و نقل ریلی با تکیه بر افزایش بار محوری و سرعت، در سالهای اخیر با پیشرفت قابل توجهی روبرو بوده است. چنان که سروصدا و ارتعاش زمینی ناشی از سیستمهای حمل و نقل ریلی کنترل نشود می تواند تاثیرات قابل توجهی بر مناطق مسکونی و دیگر مکانهای حساس در برابر ارتعاش بگذارد. مرور ادبیات فنی موجود در خصوص کنترل ارتعاشهای ناشی از حرکت قطار بر سازه های اطراف، نشان دهنده آن است که روش های متنوعی برای کنترل ارتعاشهای در خطوط ریلی در مسیر انتشار امواج ارتعاشی و همچنین سازه دریافت کننده توسط پژوهشگران گوناگون ارایه شده است. در این بین، از عمده روش های ارایه شده در منبع و مسیر می توان به حفر ترانشه در طرفین خط اشاره نمود. با توجه به آنکه در مورد تاثیر شکل ترانشه های کناری بر کاهش ارتعاشها پژوهش مشخصی صورت نگرفته است، بنابراین پژوهش حاضر با تمرکز بر ترانشه باز، به بررسی اثر ترانشه های مثلثی شکل) پله ای شکل (در مقایسه با ترانشه مستطیلی در کاهش ارتعاش پرداخته و در آن برای این منظور از مدلسازی پدیده ارتعاش ناشی از حرکت قطار با بوژی MD36 در سرعتهای گوناگون و با روش عددی اجزاء محدود/نامحدود استفاده شده است. نتایج نشان دهنده آن است که کارآیی ترانشه مثلثی نسبت به ترانشه مستطیلی معادل، بالاتر است، زیرا بیشینه ar (نسبت کاهش دامنه ارتعاش(برای جابجایی نقاط قبل از ترانشه V شکل برای سرعت عبور 80 Km/hr و 120 Km/hr در مقایسه با ترانشه مستطیلی مقادیر کمتری را نشان داده است.
    کلیدواژگان: ارتعاشهای زمینی، ترانشه، بارگذاری قطار، روش اجزاء محدود، نامحدود
  • حسن حاله، حمیدرضا بخشی، سیدرسول حسینی * صفحه 17

    خطوط ریلی شامل ناوگان بزرگی از انواع گوناگون لوکوموتیوها است. یکی از اهداف بهره برداری راه آهن درشبکه ریلی، تخصیص لوکوموتیوها به قطارها است. با توجه به توسعه شبکه و از سرویس خارج شدن برخیلوکوموتیوها، بهره برداری بهینه از لوکوموتیوها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در حال حاضر با توجه بهسنتی بودن تخصیص، بهره برداری مناسبی از لوکوموتیوها وجود ندارد که یکی از علتهای آن تخصیص ندادن مناسب لوکوموتیوها به قطارهاست. در پژوهشهای صورت گرفته تاکنون مواردی مانند قدرتهای متفاوت هر لوکوموتیو، امکان تر کیب لوکوموتیوهای غیر همنوع و استفاده از لوکوموتیوهای مسافری و باری در نظرگرفته نشده است. بنابراین در این پژوهش، مدل ریاضی جدیدی برای تخصیص لوکوموتیوها به قطارها که با ساختار راه آهن جمهوری اسلامی ایران تناسب بیشتری دارد، ارایه می شود. مدل ارایه شده با استفاده از نرم افزار GAMS با حل کننده Cplex 7.0 حل شد و نشان می دهد که می توان با تخصیص بهینه لوکوموتیوها به قطارها با شرایط موجود تقریبا % 20 صرفه جویی در استفاده از لوکوموتیو ایجاد کرد.

    کلیدواژگان: تخصیص لوکوموتیو، مدل ریاضی، برنامه ریزی مختلط
  • مجتبی رجبی بهاءآبادی، نوید خادمی، افشین شریعت مهیمنی، جلیل شاهی صفحه 29
    برای ارزیابی اثربخشی استراتژی های کاهش ترافیک، تحلیل اثرات کوتاه مدت پروژه های حمل ونقلی درون شهری پدید آورنده شوک در سیستم عرضه و تقاضای حمل و نقل، لازم است که بتوان شرایط شبکه حمل ونقل درون شهری را به صورت دینامیک روز به روز مدل سازی نمود تا بتوان روند تغییرات جریان ترافیکی در کمان های شبکه حمل و نقل را در هر روز بعد از بروز شوک مربوطه پیش بینی و راه حلهای کارشناسی لازم را در صورت بروز هر گونه مساله غیر عادی تدبیر کرد. در طی چند دهه اخیر، مدلهای گوناگونی برای انتخاب مسیر هر روزه)برای سفرهای متداول هر روزه به قصد کار یا تحصیل(رانندگان ارایه شده است، که تعداد اندکی از این مدلها، دینامیک و اکثر آنها، مدلهای استاتیک هستند. در این مقاله، مدل انتخاب مسیر دینامیک روز به روزی ارایه شده است که در آن برای مدل سازی واقعی تر سازوکار تصمیم گیری رانندگان و در نظر گرفتن عدم قطعیتهای ذاتی فرآیند تصمیم گیری از مزایا و قابلیتهای تئوری مجموعه های فازی استفاده شده است. همچنین، مدل ارایه شده در یک شبکه فرضی کوچک بکارگرفته شده و چگونگی تغییر مسیر رانندگان در سناریوهای مختلف مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج بکارگیری مدل ارایه شده در شبکه فرضی نشان می دهد که رویکرد بکارگرفته شده در مدل سازی انتخاب مسیر روز به روز رانندگان بسیار کارآ و توانمند بوده است و مدل ارایه شده نسبت به شوکهای حادث شده در سیستم عرضه و تقاضا حساس است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که جریان ترافیکی در شبکه لزوما برابر با جریان تعادلی نیست و شوکهای حادث شده در سیستم عرضه و تقاضا باعث می شود که شبکه از حالت تعادل استفاده کننده خارج گردد. همچنین، نرخ تغییر مسیر رانندگان با افزایش عدم قطعیت در شبکه افزایش می یابد که این نرخ با میزانریسک پذیری رانندگان مستقیم رابطه دارد.
    کلیدواژگان: انتخاب مسیر دینامیک روز به روز، تئوری مجموعه های فازی، پیش بینی زمان سفر، جریان ترافیک
  • غلامعلی شفابخش، حسین نادرپور، رضا نوروزی صفحه 43
    پیش بینی پاسخ روسازی ها بر پایه برنامه های بسیار پیشرفته اجزاء محدود، فرصتهای بیشماری را برای ترکیبات پیچیده تحلیل در مهندسی روسازی فراهم کرده است، با این وجود می توان زمان قابل توجه موردنیاز برای انجام تحلیل این مدلها را با کاربرد مدلهای تحلیلی شبکه عصبی مصنوعی حذف کرد. شبکه های عصبی مصنوعی از لحاظ عملکرد، مدلهای بسیار کارآیی هستند که سرعت محاسباتی آنها کاملا مستقل از پیچیدگی ریاضیاتی الگوریتم ها یا روش مورد استفاده در تهیه مثالهای آنهاست. در این مقاله از نتایج تحلیل اجزاء محدود 624مدل روسازی بتنی غیرمسلح درزدار، برای انتخاب یک الگوریتم مناسب شبکه عصبی، به عنوان جعبه ابزاری قابل اعتماد برای پی شبینی سریع و دقیق پاسخ روسازی صلب راه ها، استفاده شده است. ابزار تحلیلی پیشنهادی،بر اساس نتایج مد لهای شبکه عصبی مصنوعی به صورت یک شبکه انتشار برگشتی چهار لایه شامل دو لایه پنهان و لایه های ورودی و خروجی، با تعداد 18 نورون (2- 18 – 6) و بکارگیری تابع انتقال حلقوی (Sigmoid) بوده که ارایه رگرسیون 0/99928 تاییدی بر قابلیت استفاده از نتایج دقیق حاصل از آن در سایر تحقیقات است. این شبکه امکان دستیابی به مقادیر تنش و اف ت وخیز بحرانی دال روسازی را با کمینه کردن زمان مورد نیاز ایجادمدل و روند تحلیل، و فراهم کردن توانایی تحلیل همزمان مقاطع گوناگون روسازی به ارمغان می آورد.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی مصنوعی، روسازی صلب، تحلیل اجزاء محدود، انتشار برگشتی
  • علی اصغر صادقی، اسماعیل آیتی، محمدعلی پیرایش نقاب صفحه 55
    هدف از این پژوهش، ارایه روش جدیدی برای در نظر گرفتن تصادفها با توجه به شرایط محیطی، ترافیکی و هندسی راه است که تصادفها را با توجه به اندرکنش مولفه های منجر به آن در نظر می گیرد. این رویکرد برای وارد کردن مشخصات فیزیکی، راه را به واحدها یا قطعات با مشخصات فیزیکی همگن قطعه بندی کرده و در نتیجه تصمیم گیری در مورد وضعیت ایمنی راه به جای یک نقطه، برای طولی از راه با خصوصیات مشخص انجام می شود. این رویکرد با استفاده از روش تحلیل پوششی داده ها (DEA) انجام شده است که بر خلاف روش های رگرسیونی نیازمند به دست آوردن تابع توزیع و در نظرگرفتن فرضیه هایی در مورد آن نیست. این روش امتیازهایی)ناکارآیی هایی(را به دست می دهد که اجازه می دهد قطعات راه به طور مناسبی از نظر حادثه خیز بودن، رتبه بندی و اولویت بندی شوند. در پژوهش حاضر یک مطالعه موردی بر روی مسیرهایی به طول 144/4کیلومتر انجام شد که حاصل آن شناسایی 154 قطعه راه با امتیازات خطر نسبی متفاوت بود، به این ترتیب قطعات حادثه خیز با روش پیشنهادی شناسایی و اولویت بندی شدند که از نظر تعریف شاخصهای ورودی و خروجی بر مبنای روش تحلیل پوششی داده ها برای اولویت بندی قطعات راه، تجربه جدیدی به شمار می آید.
    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داده ها، قطعه بندی، قطعات حادثه خیز، اولویت بندی
  • محمد کریمی گوغری، ابوالفضل حسنی، امین احمدی، حمزه عرب عامری صفحه 69
    امروزه به دلایل زیست محیطی، بازیافت مواد زاید و استفاده مجدد آنها مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. خرده های آسفالت بازیافتی (RAP) نوعی مواد زائد اند که ممکن است اثرات نامطلوبی برمحیط اطراف خود داشته باشند. با توجه به خواصی که از این مصالح گزارش شده است، تا کنون راهکارهای گوناگونی برای استفاده مجدد این مصالح ارایه شده است. یکی از کاربردهایی که به تازگی مورد توجه قرارگرفته استفاده از این مصالح (RAP) در مخلوطهای سیمانی از جمله بتن است. این در حالی است که مصالح خرده آسفالت بازیافتی به طور متداول در جاده ها و راه ها یافت شده و از این رو مطلوب است که بتوان آنها را در مخلوطهای متداول مورد استفاده در ساخت روسازی راه ها استفاده کرد. از این روی بتن غلتکی که مخلوطی بتنی و دارای شرایطی منحصر به فرد از جهت سادگی اجرا و کم هزینه بودن است به عنوان مخلوط پایه انتخاب شد. در این تحقیق جایگزینی سنگدانه های خرده آسفالت بازیافتی به عنوان بخشی از سنگدانه مخلوط بتن غلتکی در سه حالت - 1 جایگزینی در ریزدانه و درش تدانه - 2 جایگزینی فقط در ریزدانه -3جایزگزینی فقط در درشت دانه، و با درصدهای 40،20،10،0 و80صورت پذیرفت. نتایج آزمایشها نشان دادکه استفاده از خرده آسفالت بازیافتی به عنوان بخشی از سنگدانه بتن غلتکی روسازی تاثیری بر روانی، تراکم پذیری، مقادیر سیمان و آب مخلوط نداشته است، اما مقاومت فشاری با افزایش هرچه بیشتر درصد استفاده از خرده آسفالت بازیافتی کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: بتن غلتکی روسازی، خرده آسفالت بازیافتی، بازیافت، مقاومت فشاری بتن، آزمایش زمان وی، بی
|
  • M. Esmaeili, J. A. Zakeri, S. A. Mosayebi Page 1
    In recent years, railway transportation has had considerable advancements, relying on increasing axle load and speed of trains. If the ground noise and vibration from railway transit systems are not controlled, they would have significant effects on residential areas and other sensitive locations. The technical review of existing literature on reducing vibrations due to train passing on nearby buildings indicates that various methods of vibration control including reduction of vibration in wave propagation path and receiver building have been presented by several researchers. Excavation of trenches in two sides of railroads is one of the best methods to attenuating vibrations due to train passing. As the shape effect of open trenches to reduce the vibrations has not been studied, therefore in the present study, the V-shaped trench has been investigated in comparison to common rectangular shaped trench for attenuating vibrations. For this reason, vibration effects of MD36 bogie with different speeds has been studied with finite/infinite element method implemented in ABAQUS software. Results show that the V-shaped trench has more satisfactory performance compared to rectangular shaped trench with the same area. Maximum amplitude reduction ratio for displacement of surface ground before V-shaped trench shows a less value regarding to common rectangular shaped one for train speeds of 80 and 120 Km/hr.
    Keywords: Ground vibrations, V, shaped trench, finite, infinite element method, step load of MD36 bogie
  • H. Haleh, H. R. Bakhshi, S. R. Hosseini Page 17

    Rail lines consist of a big fleet of different kinds of locomotives. Allocating the locomotives to the trains is one of the operational purposes in railways. Considering the network development and some out of service locomotives, the improved operation of locomotives is of special importance. Regarding the traditional allocation, there is no appropriate utilization of the locomotives presently, which is one of the reasons for the inappropriate allocation of locomotives to the trains. In recent studies, the items like different traction powers of each locomotive, the possibility for combination of different kinds of locos and utilization of passenger and freight locomotives have not been considered. Therefore in this research, a new mathematical model for locomotives allocation to trains has been presented, which is more compatible with RAI’s structure. The presented model is solved using GAMS software by solver Cplex 7.0 and shows that by improved allocation of the locomotives to the trains, in the existing conditions, nearly %20 can be saved by operation of locomotives.

    Keywords: Locomotives allocations, traction power, GAMS software, Solver Cplex
  • M. Rajabi, A. Shariat Mohaymany, N. Khademi Page 29
    In order to investigate the effectiveness of traffic mitigation strategies and economic analysis of transportation projects, the dynamic modeling of transportation network is necessary. In this regard, it is important to model the dynamic process of drivers’ route choice. Many models have been proposed for the modeling of drivers’ route choice over the past decades; however only a few of them are dynamic, and most of them are static based on economic theories. In this paper, a dynamic (day-to-day) route choice model is presented. The proposed model is implemented on a small test network, and the process of drivers’ route choice in several scenarios is discussed afterwards. Result may reflect the fact that the proposed approach can be considered as a promising method in the realm of day-to-day route choice modeling.
    Keywords: Traffic mitigation strategies, dynamic modeling, route choice modeling, transportation networks
  • G. Shafabakhsh, H. Naderpour, R. Noroozi Page 43
    The prediction of pavement responses on the basis of Advanced Finite Element Programs provides endless opportunities for the analysis of complex problems in the pavement engineering. Reducing considerable time in the analysis of such problems with the model of artificial neural network analysis is possible. Artificial neural networks are functionally very practical models whose calculational speed is entirely independent of the complexity of mathematical algorithms or the method used for providing training samples. In this paper, the analytical results of 624 jointed plain concrete specimens is used in order to choose an appropriate neural network algorithm as a reliable tool for road rigid-pavements response. The suggested analytical model is based on results of artificial neural network in the form of a 6-18-2 back propagation ANN network with sigmoid transfer function which provides ability to find critical stress and deflection in PCC in short time for generating model and analysis process of several pavement sections simultaneously.
    Keywords: Artificial Neural Networks, rigid pavement, Finite Element Analysis, Back propagation
  • A.A. Sadeghi, E. Ayati, M. A. Pirayesh Naghab Page 55
    Systematic reduction of accidents needs a comprehensive road safety management. The determination of black spots referred to as hazardous road location (HRL) is the first step for the highway safety management process. Identification of the HRLs needs to quantification of the hazard measures. Employing simple measures such as frequency, rate and cost of accidents may cause many errors because of random changes in accident, annually. Another method to identify HRLs is use of regression models applied for computing of accident frequency and their severities in different temporal and special patterns. The requisite of regression models is a statistic function calibrated by explanatory and dependent variables, also special assumptions have to be considered for data distribution and model limitation. The aim of the present study is representation of a novel method to pronounce accidents with regard to traffic, geometric and environmental circumstances of road which can consider the interaction of accidents as well as their casual factors. This approach segments the road to homogeneous sections; therefore, decisions about road safety condition would be made for a length of road with the specified parameters instead of a spot which is called accident prone section (APS). This method has been done with data envelopment analysis technique. Proper rating can be possible by obtaining inefficiency values from this method for road sections. A case study has been done in 144.4 km which resulted in identifying 154 sections with different relative hazard scores. Accordingly APSs have been identified and prioritized with the proposed method which is a new experience based upon the definitions of inputs and outputs according to data envelopment analysis.
    Keywords: Data envelopment analysis, segmentation, hazardous road section, prioritization
  • M. Karimi, A. Hassani, J. Sodagari, H. Arab Ameri Page 69
    Due to the critical situation of environmental issues, waste materials recycling and their reusing has been a research interest for many researchers. Recycled Asphalt Pavement (RAP) is a waste material which may have unfavorable influence on its surrounding environment. Considering the reported characteristics of these materials, different strategies to reuse RAP’s have been introduced. One of these applications recently noticed by the researchers is using RAP’s in cement mixtures such as concrete. As RAP is mainly collected from roadsides and highways, so it is desirable to use it in common mixtures for roads pavements. Hence, Roller Compacted Concrete - a concrete mixture with unique featues such as ease of application and low cost- was selected as the basic mixture. In this research, replacing a part of aggregates with RAPs in three states was carried out: 1- with fine and coarse aggregates, 2- with just fine aggregates, and 3- with just coarse aggregates, with ratios of 0, 10, 20, 40, and 80 percentages. Tests results indicated that use of RAPs as a part of aggregates in pavement Roller Compacted Concrete has no effect on the consistency of concrete compressibility, and cement and water batches; however, the compressive strength is reduced by increased quantity of RAP aggregates.
    Keywords: Roller Compacted Concrete (RCCP), Recycled Asphalt Pavement (RAP), recycling, concrete compressive strength, Vebe time test