فهرست مطالب

مهندسی حمل و نقل - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 42، پاییز 1398)

فصلنامه مهندسی حمل و نقل
سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 42، پاییز 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/07/01
  • تعداد عناوین: 13
|
  • رقیه عبدالهی، حسین حق شناس*، ریحانه ریخته گران صفحات 1-20
    گام اول در جهت کاهش سوانح جاده ای شناخت عوامل موثر در وقوع تصادفات است که با مدل سازی متغیرهای موثر در وقوع تصادفات امکان پذیر است. هدف از این پژوهش مدل سازی تاثیر عوامل هندسی، توپوگرافی و دسترسی کاربری های اطراف راه در وقوع تصادفات است. در این پژوهش متغیرهای مختلف طرح هندسی محورها مانند ویژگی های قوس افقی، ویژگی های قوس قائم، شیب طولی راه و شرایط محیطی راه مانند کاربری های اطراف راه به تفکیک نوع منطقه (منطقه مسکونی، مزارع) نوع توپوگرافی (دشت، تپه ماهور و کوهستان)، نوع دسترسی (محافظت شده یا نشده بودن) و تعداد دسترسی (دوربرگردان و دسترسی راه فرعی) همزمان بررسی شدند. بدین منظور از تحلیل عاملی متغیرها استفاده گردید که امکان بررسی همزمان تعداد زیاد متغیر را فراهم می سازد. جمع آوری اطلاعات با استفاده از نقشه های پلان و پروفیل طولی و نقشه های دسترسی اطراف چهار محور حادثه خیز استان کرمان به عنوان پهناورترین استان کشور که دارای رتبه سوم تصادفات جاده ای است، انجام گرفت. در نظر گرفتن این متغیرها برای در نظرگرفتن موقعیت مکانی و مشخصات هندسی راه، در قطعاتی به طول 5 کیلومتر از راه انجام شد. بعد از تحلیل همبستگی، مدل های عاملی رگرسیون خطی و رگرسیون خطی تعمیم یافته پوآسون و دوجمله ای منفی، برروی اطلاعات برازش شدند و مناسب ترین مدل ها شناسایی شدند. در بررسی نتایج مدل ها از شاخص های برازش نسبت به خط y=x و درصد خطای نسبی نتایج مدل استفاده گردیده است. در نهایت مدل خطی تعمیم یافته پوآسون با شاخصبرازش بیشتر و درصد خطای نسبی کمتر نسبت به مدل رگرسیون خطی، انتخاب گردیده است. در مدل خطی تعمیم یافته پوآسون، عامل ویژگی های قوس قائم با متغیرهای (تعداد قوس قائم، متوسط اختلاف شیب قوس قائم و متوسط اختلاف شیب کل) و عامل توپوگرافی با متغیرهای (وجود کوهستان و متوسط شیب طولی زمین و تپه‎ماهوری منطقه با توجه به متوسط شیب طولی) به عنوان موثرترین متغیرها در افزایش تعداد تصادفات ایفای نقش نموده اند. متغیرهای عامل دسترسی (شامل متغیرهای تعداد دسترسی و دوربرگردان، تعداد دسترسی محافظت نشده و وجود مناطق مسکونی) نیز به تنهایی با تعداد تصادفات همبستگی داشتند ولی در کنار عوامل ویژگی های قوس قائم و نوع منطقه تاثیر معناداری خود را از دست دادند. در طراحی های راه ها در آینده در توپوگرافی کوهستانی،  کاهش اختلاف شیب محورهای دو طرف قوس و طراحی صحیح قوس های قائم و اجتناب از شیب طولی زیاد متوالی می تواند گام موثری در کاهش تصادفات باشد.
    کلیدواژگان: رگرسیون خطی تعمیم یافته، عامل سازی، عوامل هندسی، دسترسی، توپوگرافی
  • صابر شیری پور* صفحات 21-43
    در هر سیستم آموزشی، انتخاب مکان های مناسب برای احداث مدارس در سطح شهر و تخصیص دانش آموزان هر منطقه به این مدارس جزء تصمیمات اساسی و تاثیرگذار هستند. همچنین، یافتن مسیر بهینه برای حمل ونقل دانش آموزان در کمترین زمان ممکن نیز بسیار ضروری است. به منظور حضور روزانه دانش آموزان در مدارس، تردد جمعیت در خیابان ها به طور فزاینده ای افزایش می یابد. بنابراین، زمان لازم برای پیمودن یک خیابان افزایش خواهد یافت. علاوه بر این، عوامل تصادفی همچون تصادفات و ترافیک می توانند روی زمان سفر بین دو منطقه موثر باشند. واضح است که با افزایش تردد در هر خیابان احتمال وقوع این حوادث نیز افزایش می یابد. در مدل ارائه شده، بر خلاف مدل های موجود در این زمینه، تاثیر تردد جمعیت و عوامل تصادفی روی مکان یابی مدارس، تخصیص دانش آموزان به مدارس و مسیریابی سرویس مدرسه، بصورت همزمان در نظر گرفته شده است. به طور کلی، هدف انتخاب مکان یا مکان های بهینه برای احداث مدرسه، تخصیص بهینه دانش آموزان یا سرویس های مدرسه موجود در هر منطقه به این مدارس و تعیین مسیر بهینه حمل و نقل دانش آموزان یا سرویس های مدرسه برای رسیدن به مدرسه مربوطه با در نظر گرفتن تاثیر مستقیم عوامل تصادفی و تردد جمعیت روی زمان های سفر احتمالی هر خیابان است به طوری که زمان انتظاری کل کمینه شود. در اینجا، ظرفیت خیابان ها و مدارس برای پذیرش دانش اموزان محدود فرض شده است. ابتدا یک تابع برای محاسبه زمان سفر وابسته به جمعیت معرفی می شود و با در نظر گرفتن عوامل تصادفی، یک مدل برنامه ریزی غیرخطی صحیح-مختلط ارایه می گردد. برای حل مسایل بزرگ، یک الگوریتم ترکیبی با تعامل الگوریتم ژنتیک و الگوریتم شبیه سازی تبرید معرفی شده است.همچنین برای بررسی کارآیی الگوریتم پیشنهادی، مسایل نمونه متعددی حل می شود و نتایج بدست آمده مورد تحلیل قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: شبکه حمل ونقل شهری، مساله مکان یابی-تخصیص-مسیریابی، زمان سفر احتمالی وابسته به جعیت، عوامل تصادفی، الگوریتم ترکیبی
  • علیرضا غنی زاده*، حکیمه عباسلو، فرهاد قادری صفحات 45-72
    در چند سال اخیر با پیشرفت های صورت گرفته در تولید محصولات زمین پارچه ای، استفاده از این محصولات در مسلح سازی روسازی افزایش چشم گیری داشته است. در بین این محصولات، ژئوسل به سبب محصور کنندگی مناسب سنگ دانه ها ناشی از هندسه سه بعدی  باعث افزایش سختی مصالح سنگدانه ای می شود. به منظور بررسی تاثیر مسلح سازی لایه اساس با ژئوسل، شش هندسه مختلف در حالت اساس مسلح و غیرمسلح در نرم افزار المان محدود ABAQUS  مدل سازی گردید و رفتار مصالح سنگدانه ای لایه های اساس و زیراساس با سابروتین نویسی به زبان فرترن به صورت غیرخطی در نظر گرفته شد. در مرحله بعد نتایج حاصل از برنامه ABAQUS با استفاده از نتایج حاصل از دو برنامه KENLAYER و MICHPAVE و همچنین یک مقطع آزمایش تمام مقیاس اعتبار سنجی شد که نتایج نشان دهنده انطباق بسیار خوب نتایج حاصل از برنامه ABAQUS با نتایج سایر برنامه ها و همچنین نتایج آزمایش های میدانی بود. بر اساس نتایج مدل سازی با مسلح سازی لایه اساس سنگدانه ای، پاسخ های افت و خیز سطح 28/10-5 درصد، پاسخ های کرنش کششی تار پایین آسفالت 24/12-15/7 درصد و کرنش فشاری قائم روی خاک بستر 19/9-1/5 درصد کاهش می یابند. همچنین تحلیل خرابی با روابط انستیتو آسفالت بر روی نتایج مدل سازی انجام گرفت و مشخص گردید که مسلح سازی عمر خستگی آسفالت را 94/34-68/21 درصد و عمر شیارشدگی بستر را 35-89/20 درصد افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: مسلح سازی، ژئوسل، اساس سنگدانه ای، المان محدود غیرخطی، عمر خستگی، عمر شیارشدگی
  • سید فرید قنادپور*، فاطمه زندیه صفحات 71-98
    در این مقاله رویکردی موثر برای کاهش ریسک مسیریابی وسایل نقلیه همراه با پنجره زمانی جهت حمل کالاهای ارزشمند ارائه می شود. مدل در نظر گرفته شده برای حمل این نوع کالا دارای دو تابع هدف کمینه سازی مسافت و ریسک است. تابع هدف کاهش ریسک وابسته به مقدار کالای حمل شده، احتمال حمله مسلحانه تروریستی و احتمال موفقیت سرقت است. احتمال حمله تروریستی با استفاده از نظریه بازی ها و تعیین احتمال انتخاب استراتژی های مختلف آن  تخمین زده می شود، به نحوی که یک بازی رقابتی دو نفره با جمع صفر میان تروریست و حمل کننده کالای ارزشمند صورت می گیرد و نقطه تعادل بازی یک استراتژی ترکیبی از مجموعه استراتژی های بازیکن است. همچنین با استفاده از رویکردهای موثر تصمیم گیری چند معیاره، احتمال موفقیت ارزیابی شده و برای افزایش امنیت حمل کالای ارزشمند نسبت به تغییر روزانه مسیرهای توزیع کالا اقدام می شود. برای حل این مدل پیشنهادی، یک الگوریتم ژنتیک ترکیبی چند هدفه موثر طراحی می گردد. کارآیی و اثربخشی الگوریتم روی مسائل آزمایشی استانداد در ادبیات موضوع  مورد بررسی قرار  می گیرد که نتایج حاصل شده نشانگر موثر بودن راه حل پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: الگوریتم ژنتیک ترکیبی، ریسک، کالای ارزشمند، مسئله مسیریابی وسایل نقلیه همراه با پنجره زمانی، نظریه بازی
  • محمد تیموری، مجید شیخ محمدی*، علی حسین زاده کاشان، امیر عباس شجاعی صفحات 97-121
    ماتریس تقاضای مبدا- مقصد یکی از مهم ترین ارکان مورد نیاز در برنامه ریزی حمل ونقل است که همواره متخصصان امر سعی بر آن داشته اند که با استفاده از روش های ریاضی و آماری و نیز استفاده از تکنیکهای بهینه سازی آن را تخمین زده بهترین تقریب از آن را به دست آورند. در این مقاله یک مدل ریاضی ارایه شده است که با در نظر گرفتن امکان ردیابی وسایل نقلیه از طریق تشخیص پلاک و نیز حرکت آنها در طول شبکه راه های ایران، بهترین نقاط را برای نصب دوربینهای پلاک خوان وسایل نقلیه به نحوی تعیین نماید که  بر اساس تعقیب وسایل نقلیه بتوان ماتریس مبدا-مقصد را تخمین زد. مبنای اصلی مدلسازی صورت گرفته بر حرکت وسایل نقلیه در کوتاهترین مسیر بین مبدا و مقصد بوده است. در دو حالت مد نظر قرار دادن حد بالای تعداد دوربین مورد نیاز برای تعقیب وسایل نقلیه در مسیر و نیز شانس تشخیص وسیله نقلیه در مسیر حرکت، نتایج مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور ارزیابی کارآیی مدل توسعه داده شده، راه های هفت استان شرقی ایران به عنوان مطالعه موردی انتخاب و اطلاعات شبکه ی محدوده مطالعه، در قالب 310 گره و 356 کمان یک طرفه (712 کمان دو طرفه) با 3609 زوج مبدا و مقصدهای مورد استفاده در حمل ونقل جاده ای، در نرم افزار معروف بهینه سازی (GAMS) کدگذاری شده است. نتایج، حاکی از آن است که مدل می تواند با خطیی قابل قبول که مبنای آن تحت پوشش قرار دادن حرکت مبدا به مقصد وسایل نقلیه است، بهترین مکانهای نصب دوربینهای پلاک خوان را تعیین نماید.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، دوربین پلاک خوان، شبکه جاده ای، ماتریس مبدا- مقصد، مکان یابی
  • سیده بتول فتحی، فرزاد دهقانیان* صفحات 119-145
    با توجه به افزایش روزافزون جمعیت و به دنبال آن افزایش مصرف سوخت در صنایع تولیدی و سیستم های حمل ونقل، جهان امروز با دو چالش کمبود سوخت و انتشار آلاینده های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت مواجه است. از این رو اتخاذ راهکارهایی که می تواند مصرف سوخت را در این سازمان ها کاهش دهد؛ غیر قابل اجتناب است در این مقاله یک مدل ریاضی جدید برای ترکیب دو مسئله زمان بندی و مسیریابی در یک زنجیره تامین دو سطحی ارائه شده است. وسائل نقلیه در سیستم توزیع این زنجیره تامین به صورت چند سفری مدل سازی شده اند؛ به عبارتی دیگر هر وسیله نقلیه در یک دوره برنامه ریزی می تواند چندین بار مورد استفاده قرار بگیرد، مدل ارائه شده اثر سرعت و بار و مشخصات فنی وسیله نقلیه بر میزان مصرف سوخت را نیز در نظر می گیرد. هدف مسئله، تعیین توالی بهینه تولید، مسیریابی و تعیین سرعت انتقال در هر مسیر توزیع توسط وسائل نقلیه به منظور کمینه کردن هزینه های مصرف سوخت و هزینه های دیرکرد و زودکرد می باشد. در پایان با توجه به نمونه مسائل طراحی شده برای این مدل، با مقایسه ی نتایج حاصل از حل دقیق و ابتکاری مدل به ارزیابی کارایی این الگوریتم ابتکاری پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان می دهد توالی تولید، نحوه توزیع سفارش مشتریان و سرعت وسیله نقلیه می تواند تاثیر زیادی در میزان مصرف سوخت داشته باشد. در انتها نتایج حاصل از تحلیل مثالهای عددی و بینش های مدیریتی آمده است.
    کلیدواژگان: مسیریابی چند سفری، انتشار آلاینده، مصرف سوخت، هزینه های دیرکرد و زودکرد
  • سید امین الله جمشیدی، حسن دیواندری* صفحات 145-162
    روش های گوناگونی برای بهبود عملکرد مخلوط آسفالتی در برابر خرابی های مختلف وجود دارد که یکی از متداول ترین آنها استفاده از افزودنی های جایگزین سنگدانه، فیلر یا اصلاح‏کننده قیر هستند. با توجه به استفاده از فیلرهایی مانند سیمان و اثرات منفی اقتصادی و زیست محیطی آنها، در این پژوهش سعی شده  به بررسی تاثیر افزودنی گیلسونایت به عنوان جایگزین بخشی از فیلر سنگدانه ها  به میزان 0، 20، 40، 60 و 80 درصد فیلر پرداخته شود. سپس تاثیر این مقدار افزودنی بر پارامترهای عملکردی مخلوط آسفالتی بررسی گردد. در این راستا، ابتدا طرح اختلاط به روش مارشال برای نمونه های کنترل انجام شد. سپس، آزمایش‏های خستگی به روش مقاومت کششی غیرمستقیم، پتانسیل شیارشدگی به روش خزش دینامیکی و بارگذاری تکراری برای تعیین مدول برجهندگی انجام شده است. نتایج این پژوهش نشان می‏دهد که استفاده از گیلسونایت مقدار مدول برجهندگی مخلوط‏های آسفالتی را افرایش داده است. همچنین، مقدار عمر خستگی نمونه های مخلوط آسفالتی در اثر استفاده از گیلسونایت بهبود یافته است. نتایج آزمایش خزش دینامیکی نیز نشان می دهد که مقدار تغییرشکل ماندگار نمونه های مخلوط آسفالتی حاوی گیلسونایت در سیکل‏های مختلف بارگذاری کمترین مقدار را از خود نشان داده‏اند. به این ترتیب، می‏توان انتظار داشت که استفاده از افزودنی گیلسونایت می‏تواند باعث بهبود در خصوصیات مکانیکی مخلوط آسفالتی شود.
    کلیدواژگان: گیلسونایت، ترک‏خوردگی خستگی، شیارشدگی، مخلوط های آسفالتی، مدول برجهندگی
  • عرفان بابایی تیرکلایی، شقایق هادیان، ایرج مهدوی*، میر مهدی سیداصفهانی صفحات 163-180
    امروزه حمل و نقل و لجستیک به دلیل اثراتی که بر متغیرهای اصلی اقتصاد کشور مانند تولید، اشتغال، قیمت و شاخص هزینه زندگی بر جای می گذارد، به عنوان پیشران در توسعه اقتصادی در کشورها محسوب می شود. آمارها نشانگر آن است که مصرف سوخت بخش قابل توجهی از هزینه های حمل و نقل را در بر می گیرد. از سویی دیگر، وضعیت ترافیک نیز یکی از عوامل موثر در تعیین زمان سفر وسایل نقلیه بین نقاط تقاضا در یک زنجیره تامین، افزایش مصرف سوخت و در نتیجه تشدید اثرات مخرب گازهای گلخانه ای محسوب میشود. در این مقاله، یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط جدید برای مساله مسیریابی وسایل نقلیه با توجه به شرایط متفاوت ترافیکی (بدون ترافیک، روان، نیمه سنگین، سنگین) و کاهش سوخت مصرفی و با در نظر گرفتن محدودیت بازه های زمانی مختص به توزیع محصولات فاسدشدنی ارائه می شود. برای حل مساله و صحه گذاری مدل پیشنهادی از حل کننده CPLEX نرم افزار GAMS استفاده می شود. در نهایت، به جهت بررسی کاربردی بودن مدل پیشنهادی به حل و تشریح یک مساله مطالعه موردی به همراه آنالیز حساسیت پرداخته می شود و سیاست های بهینه مدیریتی تشریح می گردد.
    کلیدواژگان: مسیریابی وسایل نقلیه سبز، ترافیک شهری، سوخت مصرفی، محصولات فاسدشدنی، آنالیز حساسیت
  • بهرام امین زاده گوهرریزی*، آرمین جبارزاده، سعید رستگار، مهرداد رحمانی، بابک امین زاده گوهرریزی صفحات 181-199
    با توجه به شواهد موجود از برهم کنش میان دو حوزه برنامه ریزی شهری و حمل ونقل شهری و هم افزایی بالقوه ناشی از تصمیم گیری یکپارچه این دو حوزه در راستای دستیابی به اهداف توسعه پایدار شهری، در این پژوهش مسئله تخصیص بهینه تراکم و کاربری و مکان یابی ایستگاه ها و کریدور حمل ونقل عمومی در قالب یک مسئله بهینه سازی ریاضی یکپارچه با اهداف چندگانه مدل سازی شده است. اهداف مدل با توجه به مبانی توسعه مبتنی بر حمل ونقل عمومی، عبارتند از: بیشینه سازی تراکم سکونت و فعالیت تخصیص یافته به نواحی مجاور ایستگاه های حمل ونقل، کمینه سازی فاصله شاخص اختلاط کاربری از مقدار مطلوب و کمینه سازی هزینه های احداث سامانه حمل ونقل عمومی. متغیرهای تصمیم مدل شامل کاربری و تراکم تخصیص یافته و مکان یابی ایستگاه ها و مسیرهای بهینه سامانه حمل ونقل عمومی هستند و محدودیت هایی در قالب الزامات توسعه سامانه حمل ونقل، عدم مغایرت اساسی با طرح های شهری فرادست و محدودیت های زیست محیطی به مدل افزوده شده است. به منظور حل مدل و تبدیل آن به یک مدل بهینه سازی تک هدفه از رویکرد نیل به آرمان استفاده شده است. مدل و رویکرد پیشنهادی در نمونه ای موردی در منطقه 22 تهران پیاده سازی و نتایج آن تحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که برنامه ریزی همزمان کاربری و حمل ونقل می تواند به بهبود توام پوشش جمعیت، فعالیت و اختلاط کاربری در عین حفظ رقابت پذیری هزینه ای بیانجامد. گزینه انتخابی  از مجموعه پاسخ های پارتویی مدل نشان دهنده بهبود 12.2 و 20.6 درصدی پوشش جمعیت و فعالیت و 10.2 درصدی  اختلاط کاربری نسبت به متوسط گزینه های خبرگان در عین  افزایش تنها 2.5 درصدی هزینه به نسبت متوسط هزینه پیاده سازی گزینه های خبرگان است.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی حمل ونقل عمومی، برنامه ریزی کاربری زمین، بهینه سازی با اهداف چندگانه، توسعه پایدار شهری، توسعه مبتنی بر حمل ونقل عمومی
  • سعیده ساریخانی خرمی، داود شیشه بری* صفحات 199-219
    امروزه کاهش همزمان هزینه های مکان یابی و نیز هزینه های حمل و نقل در استقرار امکانات و تسهیلات شهری از اهمیت حساس و قابل توجهی برخوردار است. این موضوع زمانی حساسیت فوق العاده ای پیدا می کند که منطقه مورد بررسی در شرایط بحران قرار گرفته و عبور و مرور وسایل نقلیه و حمل و نقل های اجتناب ناپذیر در آن شرایط بسیار سخت و دشوار بوده و ممکن است خسارت های مالی و جانی جبران ناپذیری را در پی داشته باشد. در این مقاله، یک مدل یکپارچه مکان یابی - مقاوم سازی معرفی شده که با درنظر گرفتن شرایط بحران و ازکارافتادگی تسهیلات، مکان های مناسب جهت استقرار بیمارستان های جدید را تعیین و به طور همزمان تعدادی از بیمارستان های موجود را جهت مقاوم سازی انتخاب می نماید. با توجه به بودجه در دست، تقاضای نقاط مختلف و پیش بینی های صورت گرفته در مورد شرایط بحران، تصمیمات مکان یابی بیمارستان های جدید و مقاوم سازی بیمارستان های موجود به صورت بهینه تعیین می شود. با توجه به اهمیت زمان در ارائه خدمات بیمارستانی اورژانسی، یکی از اهداف مدل، کمینه سازی بیشترین فاصله های تخصیص یافته است. هدف دیگر کمینه کردن تعداد تقاضاهایی است که در زمان بحران، به مکانی خارج از محدوده مورد نظر مانند شهرهای اطراف انتقال داده می شوند. با توجه به دوهدفه بودن مدل، روش محدودیت اپسیلون و  نرم افزار GAMS 24.1.2  استفاده شده است. با توجه به امکان به کارگیری مدل در مسائل کاربردی و عملیاتی با ابعاد بزرگ و همچنین NP-Hard بودن مدل، الگوریتم فراابتکاری NSGA-II  به کار گرفته شده و کارایی رویکرد پیشنهادی مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: الگوریتم فراابتکاری NSGA-II، بیمارستان، مدیریت بحران، محدودیت اپسیلون، مقاوم سازی، مکانیابی
  • علیرضا عبدالرزاقی، بابک میربهاء*، امیرعباس رصافی صفحات 221-238
    رانندگان درپایان زمان سبزهرفازحرکتی ودرشرایط تغییربه زمان قرمزباتردیددرخصوص توقف یاادامه مسیرروبرومی شوندواین امکان وجودداردکه درزمان زردفازیاحتی ثانیه های ابتدایی زمان قرمزاقدام به عبورنمایندکه این امرمی تواندهمواره باریسک بالای برخورد درتقاطع همراه گردد. در این مطالعه پس از برداشت داده های واقعی ازچهار تقاطع چراغدار شهرقزوین، با استفاده از دوربین های نظارت تصویری و نرم افزار چراغ های هوشمند مرکزی در دو زمان اوج و غیر اوج ترافیک و شرایط جوی بارانی و آفتابی و همچنین باتوجه به مفهوم عدم اطمینان تصمیم گیری رانندگان در توقف و عبور از چراغ زرد و چراغ قرمز(2 ثانیه ابتدایی) نسبت به تحلیل ریسک پذیری رانندگان از تقاطع در فاز زرد و قرمز با استفاده از مدل لوجیت دوتایی و ترکیبی اقدام شد. نتایج مدل ها نشان داد که مدل لوجیت ترکیبی نسبت به مدل لوجیت باینری دقت بالاتری جهت پیش بینی رفتار رانندگان را دارد. همچنین نتایج بدست آمده از مدل ها حاکی از آن است که وجودعابرپیاده در سواره رو و فاصله خودرو از خط ایست در ابتدای فاز زرد و افزایش سرفاصله مکانی خودروهامهم ترین عوامل تاثیرگذار برتوقف رانندگان در فاز زردویاقرمزاست، همین طور افزایش سرعت خودرو و زمان انتظار راننده(مدت زمان قرمز رویکرد) مهمترین عوامل تاثیرگذار برعبور رانندگان در فاز زرد و یا قرمز هستند. یکی از نوآوری های این تحقیق بررسی تاثیر سلیقه رانندگان در عبور ویا توقف از چراغ با استفاده از مدل لوجیت ترکیبی است. پارامتر تصادفی در این مدل فاصله از تقاطع در ابتدای چراغ زرد است. همچنین نتایج این مدل ناحیه تردید را تصریح می کند و همینطور می توان دریافت که فاصله بلاتکلیفی برای رانندگان دارای یک ضریب تصادفی متناسب با سلیقه فرد است و ضریب متغیر فاصله از چراغ زرد دارای یک توزیع نرمال است و بین رانندگان این ضریب تغییر می کند.
    کلیدواژگان: تخلف، رفتار رانندگان، لوجیت ترکیبی
  • اصغر ابوالحسنی*، سمیرا متقی، سروشا صفارزاده صفحات 239-255
    مقاله حاضر بر آن است تا با رویکردی تحلیلی - توصیفی و بکارگیری تکنیکهای مربوط به الگوهای خود رگرسیون برداری،به بررسی ارتباط سرمایه گذاری در زیرساختهای حمل و نقل و اقتصاد کشور ایران در دوره زمانی 1338 تا 1395، بپردازد. بر این اساس و در راستای پاسخ به سئوالات تحقیق در دوره زمانی کوتاه مدت و بلند مدت از روش VAR و VECM، آزمون همجمعی و آزمون والد(جهت بررسی معنی داری ضرایب) استفاده و این نتایج حاصل شد که، رشد اقتصادی نسبت به نوسانات سرمایه گذاری در زیرساختهای حمل و نقل، هم در کوتاه مدت و هم در بلند مدت، عکس العمل معنی دار نشان می دهد؛ همچنین، سرمایه گذاری در زیر ساختهای حمل و نقل، در بلند مدت و کوتاه مدت به نوسانات رشد اقتصادی تاثیر معنی دار نشان می دهد. بعبارتی؛ نتیجه کلی که از این بخش حاصل می شود این است که میان سرمایه گذاری در زیرساختهای حمل و نقل و رشد اقتصادی، ارتباط علی دو سویه برقرار است و بهبود در هرکدام به رشد دیگری منجر می شود.
    کلیدواژگان: رشد اقتصادی، حمل و نقل، vecm، زیر ساخت، ایران
  • سید محمدحسین اورازانی، فرهاد اعتباری* صفحات 255-276
    در طی سال های گذشته، تحقیقات زیادی به جهت کاهش هزینه حمل و نقل با استفاده از مدل های متفاوت مساله مسیریابی وسیله نقلیه صورت گرفت. افزایش هزینه های توزیع کالا و تبعات ناشی از افزایش میزان آلایندگی ناشی از وسائل نقلیه، باعث شد استفاده از مدلهای مسیریابی وسائل نقلیه سبز، رواج بیشتری پیدا کند.. یکی از راهکارهای کاهش آلودگی، استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی است. این وسایل دارای آلایندگی ناچیز هستند و نقش بسزایی در کاهش میزان گازهای آلاینده دارند. محدودیت اصلی در استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی حجم پایین انرژی باتری، زمان شارژ مجدد طولانی و محدود بودن جایگاه های سوختگیری آنها است. بنابراین باید محدودیت ایستگاه های شارژ این خودروها نیز در مسیریابی آنها در نظر گرفته شود. از طرف دیگر، با توجه به محدود بودن میزان انرژی وسائل نقلیه الکتریکی، میزان مصرف سوخت این ناوگان به شدت وابسته به میزان بار آنها بوده و درنظر گرفتن میزان بار آنها در برنامه ریزی های انجام گرفته ضروری می باشد. در این تحقیق تلاش می شود تا با در نظر گرفتن میزان بار جا بجا شده بین گره های تقاضا که تاثیر مستقیمی بر روی مصرف انرژی الکتریکی این وسایل دارد و در نظرگرفتن محدود بودن ایستگاه های شارژ خودرو،  به ارائه مدلی بپردازیم که هزینه های سوخت مصرف شده را تا حد امکان کاهش دهد. .برای حل این مسئله، دو الگوریتم مختلف، شامل یک الگوریتم ابتکاری دو مرحله ای و الگوریتم فراابتکاری شبیه سازی تبرید ارائه شده است.نتایج محاسباتی نشان می دهد که الگوریتم ابتکاری دو مرحله ای می تواند جواب های با کیفیت مناسبی را در زمان محدودی ارائه داده و قابلیت فراوانی به منظور استفاده در حل مسائل واقعی در ابعاد بزرگ دارد.
    کلیدواژگان: الگوریتم ابتکاری دو مرحله ای، ایستگاه شارژ خودرو، وسایل نقلیه الکتریکی، مسیریابی وسائل نقلیه
|
  • Roghiye Abdolahi, Hosein Haghshenas *, Reyhaneh Rikhtehgaran Pages 1-20
    The purpose of this study is modeling the effects of geometric factors geometric design variables such as characteristics of horizontal and vertical curve, longitudinal slope of road and environmental conditions like as land uses which are around the road according to region types (residential area, farms), types of topography (flat, rolling, mountain), kinds of access (protected or not), and access number (U-turn and access to subsidiary), simultaneously. The data are gathered by using plan, longitudinal profile, and access maps around the four accident-prone axes in the pieces with a length of 5 km.in Kerman province, where is the largest province in Iran and has the third highest stage at the number of road accidents. After correlation analysis, linear regression, generalized linear regression, Poisson and negative binomial models are fitted on information and finally, the most appropriate models are identified. Finally, Poisson generalized linear model with more fitting index and less percent relative error than the linear regression has been chosen. In Poisson generalized linear model, Characteristics of vertical curves factor with variables such as (number of vertical curves, average slope difference of vertical curves and, average difference of total slope) and the type of topography with variables like (mountains Existence, average Longitudinal of land slope and hill region due to the average slope) have played a major part as the most effective variables in increasing the number of accidents. Also, access variables including (the number of access and U-turn, the number of unprotected access and, the existence of residential area) have had correlate with the number of accidents. Reduction of slope difference between axes in curves, correct design for vertical curves and, avoiding large longitudinal slope could be an effective step in reducing the number of accidents, in road design for mountainous topography in the future.
    Keywords: Generalized linear regression, geometric factors, accessibility, Topography
  • Saber Shiripour * Pages 21-43
    In all educational systems, selection of appropriate locations for schools in the city and allocation of students to these schools are part of the basic decisions. Also, finding the optimal route for the transportation of students is very necessary. In order to daily presence of students in schools, the traveling population in streets increases significantly. Thus, the required time for travelling a street increases. Also, stochastic events such as accidents and traffics can affect the travel time between two regions. It is obvious that with increase in the population flow in the street, probabilities of occurrence of these events increase. In the provided model, contrary to existing models in this field, the impact of population travelling and stochastic events on the location of schools, the allocation of students to the schools and routing are considered simultaneously. Generally, the aim is to determine appropriate locations as schools locations, allocate the existing students in each region to schools and find the movement path of each student to reach its corresponding school by considering direct impact of the stochastic factors and the population flow on the probabilistic travel times so that the total expected transportation time is minimized. Here, it is assumed that schools and streets have limited capacities for accepting the population. First, a function to compute the population-dependent travel times is defined and then, considering stochastic factors, a mixed-intiger nonlinear programming model is provided. To solve large problems, a hybrid algorithm incorporating genetic algorithm and simulated annealing algorithm is introduced. To validate the proposed model, a sample problem is considered and analyzed. Comparative numerical results demonstrate the potential effectiveness of the presented algorithms.
    Keywords: Urban transportation network, Location-allocation-routing problem, population-dependent probabilistic travel times, stochastic factors, Hybrid algorithm
  • Ali Reza Ghanizadeh *, Hakimeh Abbaslou, Farhad Qaderi Pages 45-72
    In the past few years, with the advances made in the production of geosynthetic products, the use of these products in the pavement reinforcement has increased dramatically. Among the geosynthetic products, geocell improves the performance of the pavement due to the proper 3D confining of aggregates materials inside its cells. In order to investigate the effect of base layer reinforced with the geocell, six different geometries with reinforced and unreinforced base layer were simulated in ABAQUS finite element software. The behaviour of aggregate base and subbase layers were consirdered nonlinear which is implemented in ABAQUS by a FORTRAN subroutine. In the next stage, the results of the ABAQUS program as well as FORTRAN subroutine were validated using the results of KENLAYER and MICHPAVE programs as well as a full scale test. The results showed that the results of the ABAQUS program are consistent with results of other programs and also with the results of the fieled test. According to this research, by reinforcement of base layer using geocell, the surface deflection responses decreases betwen 5 to 10.28%, the tensile strain responses at the bottom of the asphalt decreases between 7.15 to 12.24% and the vertical compression strain on the top of subgrade decreases between 5.1to 9.19%. Also, the damage analysis was conducted based on the Asphalt Institute relations and results showed that the reinforcement of base layer increase asphalt fatigue life by 21.68-34.94% and subgrade rutting life by 20.89-35%.
    Keywords: Geocel Reinforcement, Aggregate Base, Nonlinear Finite element, Fatigue life, Rutting life
  • Seyed Farid Ghannadpour *, Fatemeh Zandiyehh Pages 71-98
    In this paper, an effective approach for risk minimizing vehicle routing with time window for valuable commodities transportation is proposed. The proposed model pursues two objective functions including distance minimization and risk minimization. The risk minimization objective depends on the size of goods transported, the probability of an armed terrorist attack, and the probability of the success of robbery. The probability of a terrorist attack is estimated using game theory approach for different strategies, in such a way that a two-player, zero-sum game is played between the terrorist and the valuable goods carrier. The equilibrium of such a game is a strategy combining set of player's strategies. Moreover, the probability of success is evaluated using multi-criteria decision-making, and in order to increase the security of valuable commodities transportation, distribution routes will change on a daily basis. An effective multi-objective hybrid genetic algorithm is designed to tackle the proposed model. The efficiency and effectiveness of the algorithm are also examined through standard data sets, and the results indicate the effectiveness of the proposed solution algorithm.
    Keywords: Hybrid genetic algorithm, risk, Valuable commodity, Vehicle routing problem with time window, game theory
  • Mohammad Teimoori, Majid Skeikhmohammadi *, Ali Hosseinzadeh Kashan, Amir Abbas Shojaie Pages 97-121
    The origin-destination matrix, which is usually estimated by transport experts using​​ mathematical and statistical methods as well as optimization techniques, is one of the most important elements in transport planning. The wide-range usage of electronic technologies in transportation helps authorities on tracking vehicles over the road network for many purposes, so a two-stage mathematical model has been developed to estimate origin-destination matrix for vehicle fleets. The proposed model is based on the possibility of reading license plates over the path as well as selecting the shortest path from origin to destination by drivers. Two different definitions of possibility including the number of cameras in each O-D pairs comparing to its distance and the maximum required number of existing cameras are considered as criteria for developing the mathematical model. In order to evaluate the efficiency of the proposed model, the road network of the eastern provinces of Iran including Khorasan Razavi, North Khorasan, South Khorasan, Golestan, Kerman, Sistan and Baluchestan and Semnan, where there are 310 nodes and 356 one-way edges (712 two-way edges), has been selected as case study. All O-D pairs have also been collected, using electronic documents on 1395 in lunar calendar. Using the well-known software of GAMS, results revealed that the model is capable to determine the best edges for installing license plate reading cameras to cover high portion of vehicles fleets those passing over the road network
    Keywords: Intercity Transportation, location allocation problem, License Plate Camera, Origin Destination Route
  • Seyyedeh Batool Fathi, Farzad Dehghanian * Pages 119-145
    Presently, the world faces two challenges of fuel shortage and the reduction of environmental emissions due to the growing population and consequently increased fuel consumption in the manufacturing and transportation systems. Hence, the adoption of solutions that can reduce fuel consumption in these organizations is unavoidable. This paper presents a new mathematical model for integrating scheduling and routing problems in a two-stage supply chain. Vehicles can distribute the demands between customers in a multi-trip manner in which each vehicle has to be used multiple times. Vehicles, in this supply chain, are considered as multi-trip. In other words, in each period, any vehicle can be used several times. The model considers the effect of vehicle weight, speed and technical characteristic on its fuel consumption. The goal of the problem is to determine the optimal sequence of production, routing, and determination of the transmission speed in each distribution path by vehicles in order to minimize fuel consumption costs and lateness and earliness costs. A mathematical model for this problem is presented and an innovative heuristic solution algorithm is also introduced. The efficiency of the solution algorithm is examined through extensive numerical experiments. The results indicate that the production sequence, customer order distribution and vehicle speed can have a significant impact on fuel consumption. Finally, the results of the analysis of numerical examples and managerial insights are presented.
    Keywords: Vehicle routing, Fuel consumption, Speed, production sequence, customer order distribution
  • Seyed Amin Allah Jamshidi, Hassan Divandari * Pages 145-162
    Various methods exist to improve the performance of asphalt mixtures against various damages, one of which is the most common use of alternatives to aggregate, filler or bitumen modifier. Considering the use of fillers such as cement and their negative economic and environmental impacts, this study attempts to investigate the effect of Gilsonite additive as an alternative to aggregate filler aggregates of 0, 20, 40, 60 and 80% filler will be dealt with. Then, the effect of this additive on performance parameters of asphalt mixture is investigated. In this regard, Marshall mix design was first implemented for control samples. Then, fatigue tests using indirect tensile strength, rutting potential with dynamic creep test and resilient modulus with repeated loading tests were used. Results show that the use of Gilsonite has increased the resilient modulus of asphalt mixtures. Also, the fatigue life of asphalt mixture samples has improved as a result of using Gilsonite. The results of the dynamic creep test also show that the amount of permanent deformation of the modified mixed in the various loading cycles has been shown to be the lowest. In this way, it can be expected that using Gilsonite additive can improve the mechanical properties of asphalt mixtures.
    Keywords: Gilsonite, Fatigue cracking, Rutting, Asphalt mixtures, Resilient Modulus
  • Erfan Babaee Tirkolaee, Shaghayegh Hadian, Iraj Mahdavi *, Mir Mahdi Seyyed Esfahani Pages 163-180
    Nowadays, transportation and logistics are considered as the drivers of economic development in the countries due to their impacts on the main variables of the country's economy such as production, employment, price, and cost of living Index. Statistics indicate that fuel consumption is a significant part of transportation costs. On the other hand, vehicles traffic is also one of the main factors affecting the travel time of vehicles between demand points in a supply chain, increasing fuel consumption and, consequently, damaging effects of greenhouse gases. In this paper, a novel model of vehicle routing problem (VRP) is presented with respect to different urban traffic conditions (no traffic, light traffic, semi-heavy traffic, heavy traffic) and fuel consumption, according to the time windows of services for perishable products. In order to solve the problem and validate the proposed model, CPLEX solver of GAMS software is used. Finally, a case study with a sensitivity analysis is solved and analyzed in order to investigate the applicability of the proposed model, and the optimal management policies are described.
    Keywords: Green Vehicle Routing Problem, Traffic condition, Fuel consumption, perishable products, Sensitivity analysis
  • Bahram Aminzadeh, Goharrizi *, Armin Jabbarzadeh, Saeed Rastegar, Mehrdad Rahmani, Babak Aminzadeh, Goharrizi Pages 181-199
    Due to interactions between land-use and transportation and potential synergies of integrated urban land-use and transit planning, in this paper an integrated land-use allocation and transit network design problem is modelled as a multi-objective optimization problem. The objectives of the model include maximizing population and activity coverage of the transit corridor, optimizing land-use diversity and minimizing total costs of transit corridor implementation. Decision variables include land-use and density allocated to each block and the location of the stations and links of the transit corridor. Furthermore, several constraints for environmental issues and maximum allowable population and activity for each neighbourhood have also been incorporated into the model. The resultant multi-objective mixed integer non-linear model is transformed into a single objective mixed integer linear programming model using goal attainment approach and a number of linearization techniques. The resultant approach is applied to a real case study in Tehran’s 22nd region and the results are analysed. The results show that the proposed model on average improves population coverage by 12.2 percent, activity coverage by 20.6 percent and land-use diversity by 10.2 percent while mainaing its cost competitiveness (with an average 2.5 percent increase in total costs).
    Keywords: land-use planning, Transit Planning, Sustainable Urban Planning, Transit Oriented Development (TOD), Multi-Objective Optimization (MOP)
  • Saeedeh Saarikhani, Davood Shishebori * Pages 199-219
    Today, the simultaneous reduction of location costs and transportation costs in the establishment of urban facilities is of critical importance. This becomes extremely sensitive when the area under consideration is in crisis situations and the inevitable transit of vehicles and inland transportation is difficult in those circumstances and may cause financial and irreparable damages.
    In this study, an integrated hospital location hardening is proposed in presence of disruption conditions and facility failures. With respect to the predetermined budget, demands of different points, and some predicting of disruption conditions, the optimizing is done. According to the importance of time in proposing of hospital emergency services, one of the objective functions is minimizing of the maximum allocated distances. Another objective function is minimizing the number of demands, which are allocated to far points. Regarding to the bi-objective mathematical model, the ε-constraint and GAMS software are applied. According to the application of the proposed model for the large-scale problems and The NP-Hard structure of the problem, the NSGA-II is applied and evaluated.  In this study, an integrated hospital location hardening is proposed in presence of disruption conditions and facility failures. With respect to the predetermined budget, demands of different points, and some predicting of disruption conditions, the optimizing is done. According to the importance of time in proposing of hospital emergency services, one of the objective functions is minimizing of the maximum allocated distances. Another objective function is minimizing the number of demands, which are allocated to far points.
    According to the two-objective mathematical model, the ε-constraint method and the GAMS 24.1.2 software are used. Due to the possibility of using the model in the large dimensional applications as well as the NP-hardness of the model, the NSGA-II meta-algorithm is applied and the efficiency of the proposed approach is examined and evaluated.
    Keywords: Hospital location hardening, hospital emergency services, the ε-constraint method, GAMS 24.1.2 software
  • Alireza Abdolrazaghi, Babak Mirbaha *, Amirabbas Rassafi Pages 221-238
    At the onset of the yellow phase, drivers often come across a dilemma situation where they are unable to stop comfortably before the stop line or clear the intersection (without excessive acceleration) prior to the onset of the red signal phase. yellow time is designed to inform drivers about passing time and preventing extreme changes in cars' speed in timing of intersections with traffic lights. However, studies have confirmed that drivers face high level of uncertainty during yellow time. drivers visually sample their surroundings while driving so they are able to change their behavior based on other vehicles’ movements, the roadway environment and traffic signal data. This implies that drivers’ behaviors are affected by surrounding factors such as other vehicles’ headway or intersection conditions. In the dilemma zone, drivers’ decisions are influenced not only by their own condition (e.g., distance to the stop line, speed, red time)but also by the surrounding environment at an intersection. The primary goal of  the research described here was to develop a comprehensive knowledge of the stopping characteristics of dilemma zone drivers at signalized intersections. Physical, traffic, timing and phasing of intersections and weather conditions are assessed factors. The research performed here involved macroscopic evaluation of driver behavior; thus, characteristics of individual drivers were not investigated as it was not feasible to determine information such as age, experience, route familiarity, and sex of each driver. This study investigates actual data of traffic cameras and central smart program in four intersections in Qazvin in which traffic lights are set up. Peak, normal sunny and rainy conditions and drivers' behavior in yellow and red times are studied using binary and mixed logit model. A field study was performed using a video-based data collection system to record several attributes related to the behavior of the last vehicle to go through and the first vehicle to stop in each lane during each yellow interval. The researchers concluded that a driver’s decision to stop or go through when presented with a yellow indication is complex but can be predicted reasonably well based on several factors. Pedestrians in streets and headway are the most effective factors on drivers' pauses in yellow or red phase. High speed of cars and also waiting time (red phaseare the most influential factors on drivers motion in yellow or red phases. The results of model show binary logit model has a higher accuracy than the combined logit model for assessing driver behavior.
    Keywords: violation, driver behavior, mixed logit model
  • Asghar Abolhasani *, Samira Motaghi, Sorousha Saffarzadeh Pages 239-255
    This paper examines the relationship of investment in transport infrastructure and economy of Iran from 1959 to 2015 using VAR and VECM model.
    The results of research using Cointegration tase and Wald test (Considering the significance of the coefficients) in short and long term showed that:Economic growth has a meaningful reaction to investment fluctuations in transport infrastructure in short and long term, and investment in transport infrastructure has a meaningful reaction to economic growth fluctuations in long term and short term.
    so, investment in transport infrastructure and economic growth fluctuations in long and short term has two-way communication and that is the Progress in each one leads to another growth.
    Keywords: Economi growth, transport, infrastructure, Iran, vecm
  • Seyyed Mohammad Hossein Orazani, FARHAD ETEBARI * Pages 255-276
    During recent years, various vehicle routing problem (VRP) models are developed for reducing supply chain transportation costs. Increasing commodities distribution costs and its environmental effects leads to develop the green VRP models. Incorporating electric vehicles in the distribution fleet could result in reduced pollution effects. The main restrictions of these vehicles are battery’s low charging capacity, long recharging time and availability of recharging stations. On the other hand, the battery consumption is dependent on the fleet weight and therefore, vehicles loading should be considered during creating optimal routing plan. In this paper, vehicles loading weight between customers’ nodes and availability of recharging stations are considered for reducing fuel consumption. The two-stage heuristic algorithm and simulated annealing (SA) algorithm are developed for solving this problem. Computational results illustrate the efficiency of heuristic algorithm for solving problems within reasonable running time and could be applied for solving large scale problems.
    Keywords: Two-phase heuristic algorithm, vehicle charge station, electric vehicles, vehicle routing problem