فهرست مطالب

مجله مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 27، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/09/24
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سجاد تعجبیان، امیر کاووسی* صفحات 1-19

    آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA) یک مخلوط با دانه بندی گسسته است که شامل درصد زیاد درشت دانه، قیر و فیلر می باشد. در مخلوط SMA، به دلیل وجود قیر زیاد و نیاز به جلوگیری ازخارج شدن آن از مخلوط در زمان حمل و نقل آسفالت، به ماده جذب کننده قیرکه نقش تثبیت کنندگی نیز دارد، نیاز می باشد. در این تحقیق، از الیاف نخل خرما، ته سیگار و تاپسل (الیاف سلولزی رایج) استفاده شد. به منظور کاهش هزینه ها و حفظ محیط زیست، از تراشه آسفالت در ساخت مخلوط های SMA استفاده شد. هدف از این تحقیق، بررسی تاثیر الیاف نخل خرما به عنوان الیاف دورریز بومی و الیاف ته سیگار به عنوان یک ماده ی آلاینده محیط‏زیست و درصد های مختلف وزنی تراشه آسفالت در مخلوط SMA بود. بدین منظور، به بررسی خصوصیات ریزش، حساسیت رطوبتی و شیارشدگی مخلوط های SMA تهیه شده با این مواد، با استفاده از آزمایش های سبد ریزش قیر، مقاومت کششی غیرمستقیم و مسیر چرخ هامبورگ پرداخته شد. نتایج حاکی از آن است که در آزمایش ریزش قیر، مخلوط های آسفالتی حاوی الیاف ته سیگار عملکرد بهتری را در مقایسه با مخلوط های حاوی دو الیاف دیگر نشان دادند. نتایج آزمایش های کشش غیرمستقیم و شیارشدگی نشان داد که با افزایش درصد تراشه آسفالت، مقاومت کششی غیرمستقیم افزایش و عمق شیار کاهش می یابد. حساسیت رطوبتی نمونه های حاوی 15% تراشه و الیاف نخل خرما از سایر مخلوط ها کمتر بود. گرچه در شیار شدگی، نمونه های حاوی الیاف تاپسل عملکرد بهتری داشتند، اما عملکرد نمونه های حاوی الیاف نخل خرما و ته سیگار نیز قابل قبول بود. می توان گفت که الیاف نخل خرما و الیاف ته سیگار در کنار تراشه آسفالت می توانند عملکرد خوبی در بهبود خصوصیات مخلوط های حاوی تراشه آسفالت از خود به جای بگذارند. این الیاف می توانند جایگزین خوبی برای الیاف گران قیمت مانند تاپسل باشند و در کنار استفاده از تراشه در مخلوط می توانند مخلوطی مقاوم و با دوام عرضه دهند.

    کلیدواژگان: آسفالت با استخوان بندی سنگدانه ای، تراشه آسفالت، الیاف تاپسل، الیاف نخل خرما، الیاف ته سیگار
  • محمود عامری*، احمد منصوریان، حمید شاکر، امیرحسین عامری صفحات 21-35

    استفاده از پسماند تولیدات صنعتی، مانند سرباره فولاد، در صنعت راه سازی، جهت کاهش استفاده از مصالح سنگی و همچنین مزایای زیست محیطی ناشی از استفاده مجدد از آنها اهمیت زیادی دارد. تحقیقات در خصوص استفاده از سرباره فولاد به عنوان جایگزین مصالح سنگی در روسازی های آسفالتی به سبب بهبود برخی از خصوصیات اصلی این مخلوط ها برای سالیان متمادی انجام گرفته است. در این تحقیقات، سرباره به صورت کلی (شامل ریزدانه و درشت دانه با درصد یکسان) و یا به صورت درشت دانه جایگزین مصالح سنگی گردیده است. اما از آنجا که برخی از خصوصیات مخلوط های آسفالتی با تغییر مصالح ریزدانه یا ترکیبی متفاوت از ریزدانه و درشت دانه نسبت به جایگزینی هم زمان و یکسان هر دو، تاثیرات متفاوتی را نشان می دهند، در این تحقیق، به بهینه‏یابی درصد استفاده از مصالح سرباره در اندازه ریزدانه و درشت دانه با استفاده از روش پاسخ سطح پرداخته شده است. در همین راستا، طرح های اختلاط متفاوتی از این جایگزینی با استفاده از آزمایش های مدول برجهندگی، مقاومت مارشال، کشش غیرمستقیم و حساسیت رطوبتی بررسی شده اند. نتایج آزمایش های انجام گرفته و تحلیل آنها، نوع رفتار ریزدانه و درشت دانه را در مخلوط های آسفالتی مشخص کرده و در نهایت برای هر آزمایش، مدل پیشنهادی بر اساس شرایط تحقیق مشخص شده است.

    کلیدواژگان: سرباره، ریزدانه، درشت دانه، بهینه‏یابی، روش پاسخ سطح
  • رضا فلاح، غلامعلی شفابخش*، زهره بهرامی صفحات 37-57

    در این تحقیق، به منظور مقایسه نتایج آزمایش های ریومتر برش دینامیک (DSR) و خزش و بازگشت در چند سطح تنش  (MSCR) در ارتباط با عملکرد شیارشدگی چسباننده‏های قیری اصلاح شده با سیلیس مزومتخلخل، ابتدا مقادیر 2، 4، 6 و 8 درصد وزنی از این افزودنی به یک قیر خالص افزوده گردید و پس از 20 دقیقه لرزش و 30 دقیقه اختلاط در دستگاه همزن با دور زیاد، اقدام به تولید چهار چسباننده قیری متفاوت شد. سپس، نمونه های به‏دست آمده و قیر خالص با استفاده از آزمایش لعاب نازک چرخان پیر شدند. بعد از آن، روی نمونه های حاصل از پسماند آزمایش لعاب نازک چرخان، آزمایش های ریومتر برش دینامیک و خزش و بازگشت در چند سطح  تنش انجام شد. مقایسه خروجی آزمایش ها حاکی از همسویی نتایج بود، به طوری که روند تغییرات پارامتر بازگشت الاستیک (R) در آزمایش MSCR و پارامتر شیارشدگی (G*/Sinδ) در آزمایش DSR یکسان و در جهت عکس روند تغییرات پارامتر نرمی خزشی بازگشت ناپذیر (Jnr) بود. در هر دو آزمایش، حداکثر مقادیر پارامترهای شیارشدگی و بازگشت الاستیک و حداقل مقدار پارامتر نرمی خزشی بازگشت ناپذیر و به عبارت دیگر بهترین عملکرد شیارشدگی در چسباننده قیری اصلاح شده با 4% وزنی از سیلیس مزومتخلخل روی داد. به علاوه، در هر دو آزمایش DSR و MSCR، افزایش سطح دما موجب کاهش پتانسیل مقاومت در برابر شیارشدگی و تمایل به بروز رفتار ویسکوزتر و مشابه با سیالات نیوتنی در چسباننده‏های قیری شد. وجه تمایز نتایج دو آزمایش در این بود که در آزمایش MSCR، بیشترین مقاومت در برابر افزایش سطح تنش به چسباننده حاوی 6% سیلیس مزومتخلخل LUS-1 اختصاص یافت.

    کلیدواژگان: چسباننده قیری، رئومتر برش دینامیک، خزش و بازگشت در چند سطح تنش، سیلیس مزو متخلخل، عملکرد شیارشدگی
  • محمودرضا کی منش*، حسن زیاری، حسین زال نژاد، مهدی زال نژاد صفحات 59-77

    در سال های اخیر، مطالعات مختلف توجه خود را بر روش ساخت قیر امولسیونی به منظور بالا بردن ویژگی آسفالت سرد متمرکز کرده اند. بر این اساس، اصلاح قیرهای امولسیونی با پلیمر به خاطر بهبود بعضی ویژگی ها همچون حساسیت دمایی، شکل پذیری و مقاومت در برابر قیرزدگی برای آسفالت های سرد بسیار مناسب است. در حالت کلی، فرمولاسیون قیرهای امولسیونی اصلاح شده پلیمری به نحوه اضافه کردن لاتکس به قیر امولسیونی بستگی دارد. بر این اساس، در این تحقیق، قیر امولسیون پلیمری اصلاح شده بر پایه روش های مختلف تولید شامل اختلاط در آسیاب کلوییدی (حین اختلاط محلول امولسیفایری و قیر)، پیش اختلاط با محلول امولسیفایری و پس اختلاط با قیر امولسیونی در حضور دو نوع امولسیفایر ساخته شدند. نتایج نشان داد که روش پیش‏اختلاط پلیمر در قیر امولسیون نوع 2 و روش حین اختلاط در قیر امولسیون نوع 1 در ویژگی های فیزیکی قیر همچون ویسکوزیته سی بولت فیورل، نقطه نرمی و درجه نفوذ و البته ویژگی های ریولوژی قیر همچون مدول مختلط، زاویه فاز و نمره عملکرد سطحی نسبت به سایر روش های اصلاح پلیمری، عملکرد بهتری داشته است. در نتیجه، نوع امولسیفایر نیز در انتخاب روش ساخت قیر امولسیون پلیمری نقش مهمی دارد. لذا، فرایند طراحی جهت بهینه سازی ساخت قیر امولسیون پلیمری برای هر نوع امولسیفایر متفاوت است.

    کلیدواژگان: قیر امولسیونی، لاتکس، امولسیفایر، رئولوژی
  • پوریا طالب صفا، امید رضایی فر*، حسین نادرپور صفحات 79-93

    امروزه، نگهداری و پایش سلامت سازه ها و زیرساخت های کشور از اهمیت بسیار زیادی در بین مهندسین برخوردار است. برای برداشت پاسخ های پل از حسگرهای (شتاب سنج های) نصب شده روی سازه پل استفاده می شود و حتی در تحقیقات اخیر این حسگرها روی شاسی خودروهای عبوری از روی پل نیز نصب شده اند که  پاسخ سازه را برداشت می کنند. از این رو، روشی نیاز است که بتوان بر اساس آن خواص دینامیک (فرکانس، نسبت های میرایی و شکل مود) را بر اساس همان خروجی شناسایی و اندازه گیری نمود. در نتیجه، از روش آنالیز مودال عملیاتی (مبتنی بر فقط خروجی) استفاده می شود. در این مقاله، روش جدیدی به نام رد گیری پیچیدگی (CP) برای اندازه گیری و جداسازی خواص دینامیک در حوزه زمان بر اساس الگوریتم جداسازی کور منابع مورد بررسی قرار می گیرد. روش رد گیری پیچیدگی به عنوان روشی شناخته شده است که قادر به بازیابی منابع مخفی (پاسخ های مستقل هر درجه آزادی) است و همچنین ماتریس اختلاط منابع تنها با استفاده از خروجی مختلط برداشت شده را میسر می کند. اندازه گیری ها در شرایط مختلف از جمله سیستم جرم- فنر 3 درجه آزاد با میرایی های مختلف، در حضور نویز اعمال شده به روش نویز سفید گوسی، در شرایط میرایی غیرقطری، مودهای نزدیک به هم و در نهایت سیستم جرم- فنر با 12 درحه آزادی انجام گرفته است. مقایسه نتایج به دست آمده از روش CP در همه شرایط با روش آنالیز مودال نشان می دهد که این روش با قدرت و خطای کمتر از 3 درصد و در اکثر موارد با خطای 1 درصد، خواص مودال را شناسایی، اندازه گیری و استخراج می کند.

    کلیدواژگان: آنالیز مودال، جداسازی کور منابع، ردگیری پیچیدگی، ماتریس اختلاط، پاسخ سازه
  • سید مهدی موسوی*، حسین قاسم زاده طهرانی، بهناز بیگدلی صفحات 95-115

    سنجش از دور در بسیاری از زمینه های علمی و تحقیقاتی، از جمله در مهندسی راه و حمل و نقل، کاربرد های گسترده ای دارد که می توان به مهم ترین کاربرد آن یعنی استخراج شبکه راه و تهیه نقشه شماتیک آن اشاره کرد. استخراج شبکه راه ها از تصاویر ماهواره ای نوعی فناوری مکمل برای دستیابی به اطلاعات به شمار می آید که تفسیر و آنالیز تصویر را ساده تر کرده و باعث ارتقای کیفیت می شود. هدف اساسی این پژوهش، استخراج اتوماتیک شبکه راه در مسیر شاهرود- میامی بوده که نقشه شبکه راه حاصله به عنوان ورودی سیستم مدیریت روسازی (PMS) مورد استفاده قرار گیرد. روش پیشنهادی در این مطالعه مبتنی بر تکنیک ادغام و تلفیق تصاویر ماهواره های سنتینل1 و سنتینل2 با روش حداکثر رای گیری به منظور استفاده بیشینه از اطلاعات طیفی و مکانی چند تصویر (افزایش جزییات) به جای تک تصویر، با استفاده از ویژگی های بافت، می باشد. در ادامه، برای انجام طبقه بندی نظارت شده، از دو طبقه بند غیرپارامتریک شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) و یک طبقه بند پارامتریک حداکثر احتمال شباهت (ML) در دو کلاس کلی راه و غیرراه استفاده شد. نمونه های آزمایشی به صورت تصادفی و همگن و نمونه هایی از تصاویر و نقشه های موجود منطقه برای ارزیابی دقت طبقه بندی استفاده شدند. نتایج نشان داد که ادغام و تلفیق نتایج طبقه بندی ها با روش حداکثر رای گیری موجب بهبود دقت حدود 4% برای ماهواره سنتینل1 و حدود 6% برای ماهواره سنتینل2 در شناسایی مسیر و شبکه راه ها شده است. همچنین، ضریب کاپا در روش حداکثر رای گیری نسبت به ANN (بهترین عملکرد موثر طبقه بندی ها) برای ماهواره سنتینل1 حدود 11/0 و برای ماهواره سنتینل2 حدود 06/0 رشد داشته است.

    کلیدواژگان: استخراج راه، شبکه عصبی مصنوعی، ادغام تصویر، طبقه‏بندی نظارت شده، سنجش از دور
  • حسین پورخانی*، علی عبدی کردانی صفحات 117-133

    قوس های افقی بخش مهمی از زیرساخت های جاده ای می‏باشند. تامین ایمنی و راحتی رانندگی در این بخش ها همواره مورد توجه محققین بوده است. با توجه به ماهیت هندسی، و به ویژه تغییر انحنا در پلان مسیر و وجود بربلندی، قوس های افقی بیش از سایر قسمت های جاده مستعد بروز حادثه می‏باشند. دستیابی به بربلندی بیشینه در قوس های افقی دایره ای از مسیر مستقیم، عمدتا به شکل یکنواخت خطی انجام می شود. کلوتوییدها یکی از کاربردی ترین انتخاب ها جهت قوس اتصال بین قوس دایره ای و مسیر مستقیم می‏باشند. این قوس‏ها در صورت عدم وجود قسمت دایره ای (ناشی از محدودیت های هندسی و یا انتخاب اولیه طراح) می توانند به‏صورت ترکیب کلوتویید-کلوتویید در نظر گرفته شوند که در این صورت تغییرات خطی افزاینده بربلندی تا نقطه اتصال دو کلوتویید و سپس تغییر جهت ناگهانی و کاهش مقدار از ابتدا تا انتهای کلوتیید دوم می تواند مشکل ایمنی و راحتی سرنشینان را در پی داشته باشد. در این تحقیق، به منظور رفع این مشکل، استفاده از تغییرات بربلندی غیرخطی در محل اتصال دو قوس کلوتویید بررسی شده است. به این منظور، مدل سیستم تعلیق یک چهارم خودرو با دو درجه آزادی جهت مطالعه شتاب قایم استفاده شده است. بر اساس نتایج، با به‏کارگیری تغییرات بربلندی خطی در قوس های کلوتویید- کلوتویید، در محل شروع کلوتویید و یا محل اتصال دو کلوتویید، شتاب قایم بیشتر از آستانه شروع ناراحتی انسان (شتاب 8/0 متر بر مجذور ثانیه)- بر اساس سرعت خودرو - بسیار محتمل خواهد بود (حتی سه برابر حد یاد شده) و با به‏کارگیری روش های غیرخطی درجه 2 و درجه 3، شتاب قایم به کمتر از 8/0 کاهش خواهد یافت. برای نمونه، برای سرعت طراحی 100 کیلومتر بر ساعت، با استفاده از روش خطی، شتاب قایم بیش از 5/2 متر بر مجذور ثانیه خواهد بود  و با تیپ غیرخطی به حدود 8/0 کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: ایمنی جاده، قوس افقی، تغییرات بربلندی، قوس کلوتوئید-کلوتوئید، مدل سیستم تعلیق یک چهارم خودرو
|
  • Sajjad Tajobian, Amir Kavussi * Pages 1-19

    Stone matrix asphalt (SMA) is a gap-graded mixture that contains high percentages of coarse aggregates, bitumen, and filler. In the SMA mixture, due to the high amount of bitumen and the necessity to prevent it from draining down during asphalt transportation, bitumen adsorbent material is needed, which also has a stabilizing role. In this research, date palm fibers, cigarette butts, and Topcel (common cellulose fibers) were used. To reduce costs and protect the environment, reclaimed asphalt pavement (RAP) was used to produce SMA mixtures. This study aimed to investigate the effect of date palm fibers as natural waste fibers and cigarette butts as environmental pollutants and different percentages (w/w) of RAP in the SMA mixture. For this purpose, the draindown characteristics, moisture sensitivity, and rutting of SMA mixtures prepared with these materials were investigated using draindown basket, indirect tensile strength, and Hamburg wheel track tests. Results showed that in the draindown test, asphalt mixtures containing cigarette butts showed better performance than mixtures containing the other two fibers. Results of indirect tensile and rutting tests showed that by increasing the percentage of RAP, the indirect tensile strength increased and the rut depth decreased. Moisture sensitivity of samples containing 15% RAP and palm fiber was lower than the other mixtures. Although samples containing Topcel fibers performed better in rutting, the performance of samples containing date palm and cigarette butts fibers was also acceptable. Results showed that the date palm and cigarette butts with the application of RAP materials could contribute to the performance properties of SMA mixtures. These fibers can be suitable replacements for expensive fibers such as Topcel, and in addition to using RAP in the mix, they can provide a resistant and durable mixture.

    Keywords: Stone matrix asphalt, Reclaimed asphalt pavement, Topcel Fiber, Date Palm Fiber, Cigarette butts fiber
  • Mahmoud Ameri *, Ahmad Mansourian, Hamid Shaker, Amirhossein Ameri Pages 21-35

    The use of industrial waste, such as steel slag, in the road construction industry, to reduce the use of stone materials and also the environmental benefits of reusing these materials is very important. Research on the use of steel slag as an alternative to stone materials in asphalt pavements has been carried out for many years due to the improvement of some of the main properties of these mixtures. In these researches, slag in general (including fine-grained and coarse-grained with the same percentage) or coarse-grained has replaced the stone materials. However, since some properties of asphalt mixtures show different effects by changing the fine-grained materials or a different combination of fine-grained and coarse-grained to the simultaneous and equal replacement of fine-grained and coarse-grained, in this research, optimum percentage of using slag materials in fine-grained and coarse-grained size has been investigated using the response surface method. In this regard, different mixing schemes of this substitution have been investigated using modulus of resistance, Marshall resistance, indirect tension and moisture sensitivity tests. Results of the performed experiments and their analysis has determined the type of fine-grained and coarse-grained behavior in asphalt mixtures, and finally, for each experiment, the proposed model has been determined based on the research conditions.

    Keywords: Slag, fine-grained, coarse-grained, Optimization, Response surface method
  • Reza Fallah, GholamAli Shafabakhsh *, Zohreh Bahrami Pages 37-57

    In this study, for comparison of the results of dynamic shear rheometer (DSR) and multiple stress creep and recovery (MSCR) tests, based on rutting performance of asphalt binders modified with mesoporous silica, four different asphalt binders were produced using a mixture of 2%, 4%, 6% and 8% (w/w) of this additive and neat bitumen. After a 20-minute vibration, the produced mixtures were mechanically mixed for 30 minutes, in a high-shear homogenizer mixer. Then, the modified binders and neat bitumen were subjected to DSR and MSCR tests, after the aging process in RTFO test. The comparison between outputs indicated that the results of DSR and MSCR tests have been consistent, as the variation trends of R and G*⁄sin δ have been the same at different temperature levels. On the other hand, the variation trend of Jnr has been the opposite, and in both tests, maximum value of R and G*⁄sin δ and minimum value of Jnr have occurred in the 4% bitumen modifier. This suggests that the greatest potential resistance to rutting has been observed in the binder containing 4% (w/w) mesoporous silica. Furthermore, at both DSR and MSCR tests, asphalt binders at high temperatures revealed a more viscous behavior like Newtonian fluids. The difference between the results of the two experiments was that in the MSCR test, the highest resistance to increasing the stress level was assigned to the binder containing 6% mesoporous silica.

    Keywords: Asphalt binder, Dynamic shear rheometer, Multiple stress creep, recovery, Mesoporous silica, Rutting performance
  • MahmoudReza Keymanesh *, Hassan Ziari, Hossein Zalnezhad, Mahdi Zalnezhad Pages 59-77

    In the last few years, several studies have focused their attention on production methods of bitumen emulsion to enhance the cold asphalt properties. Accodrdinly, because of improving some characteristics like temperature susceptibility, ductility and rutting resistance, polymer- modified bitumen emulsion (PMBE) is more sutiable for cold asphalt mixure. Generally, the formulation of PMBE depends on addition methods of the latex. In this study, PMBE is produced based on two types of emulsifier and various manufacturing techniques including soap pre-batching, co-milling, and post-blending. Results showed that soap pre-batching method of type 2 emulsifier and co-milling method of type 1 emulsifier had best performance in physical properties including Saybolt-Furol Viscosity (SFV), softening point and penetration and also rheological properties containing complex modulus (G*), phase angle (δ), rutting parameter (G*/sin δ) and surface performance grade (SPG). Thus, type of emulsifier has an important role in selection of PMBE manufacturing method. So, the design procedure to optimize manufacturing of PMBE is different for each type of emulsifier.

    Keywords: Bitumen Emulsion, Latex, Emulsifier, Rheology
  • Pourya Talebsafa, Omid Rezaifar *, Hossein Naderpour Pages 79-93

    Nowadays, maintenance and health monitoring of structures and infrastructures of the country are the top priority of engineers. Therefore, acceleration sensors, which are installed on the bridge are used to extract the bridge's modal response, and even the latest studies have shown that sensors that have been attached to the car's chassis can record the bridge's response to vibration. Thus, it is important to use an accurate method, which is based on the output-only, to measure frequency, damping ratio, and mode shape. As a result, practical modal analysis is used for that purpose. In this paper, a new method of blind source separation, called complexity pursuit (CP), is investigated which is able to measure and extract dynamic characteristics in the time domain. Complexity pursuit is a well-known method, that is able to recover hidden sources (independent responses of every degree of freedom) and it can calculate the mixing matrix from measured mixed output data only. Some various conditions are considered in this paper to verify complexity pursuit (3 degrees of freedom mass-spring with various damping ratios, in white Gaussian noise conditions, in non-diagonal damping matrix, close modes, and for 12 degrees of freedom mass-spring system). Comparison of the CP results and modal analysis under all the conditions showed that the proposed method is able to detect, measure and extract the modal characteristics with an error of less than 3% and in most cases less than 1%.

    Keywords: Modal Analysis, Blind Source Separation, Complexity Pursuit, Mixing Matrix, Structural Response
  • Seyed Mahdi Mousavi *, Hosein Ghasemzadeh Tehrani, Behnaz Bigdeli Pages 95-115

    Remote sensing has wide applications in many scientific and research fields, including road engineering and transportation, the most important of which is extraction of road network and preparation of a schematic map of road network. Extraction of road network from satellite images is a complementary technology for accessing information, which simplifies the interpretation and analysis of image and improves the quality, which is one of the most important goals of planners. The main purpose of this study was to automatically extract road network on Shahroud-Miami route so that the resulting road network map can be used as the input of pavement management system (PMS). The proposed method in this study is based on the technique of merging and combining images of Sentinel-1 and Sentinel-2 satellites with the majority voting method in order to make maximum use of spectral and spatial information of multiple images (detail increase) instead of single image using texture features. Then, for the monitored classification, three classifications of artificial neural network (ANN), support vector machine (SVM) and maximum likelihood of similarity (ML) were used in two general classes of road and non-road. Random and homogeneous experimental samples and evaluation samples from the existing images and maps of the region were used to assess the accuracy of classification. Results of this study showed that integration of the results of classifications with the majority voting method improved the accuracy by 4% for Sentinel-1 satellite and 6% for Sentinel-2 satellite in identifying the route and the road network. Also, the kappa coefficient in the majority voting method has increased by about 0.11 for Sentinel-1 satellite and by about 0.06, compared to ANN (the best effective classification performance).

    Keywords: Road extraction, Artificial Neural Network, image fusion, supervised classification, remote sensing
  • Hossein Pourkhani *, Ali Abdi Kordani Pages 117-133

    Horizontal alignments are one of the most important parts of road infrastructure. Safety and driving comfort in these areas has always been the focus of researchers. Due to the geometric nature and especially the change in the curvature of the road and the existence of superelevation, horizontal alignments are more prone to accidents than other parts of the highways. Superelevation attaining based on current methods has linear form. Spiral transition curves as one of the most practical options for connecting between a circular alignment and a straight path, in the absence of a circular part (due to geometric constraints or designer's initial choice) can be considered as a spiral-spiral combination. In this case, linear increase in path edge elevation from start to top (connection point of the two spirals) and then a sudden linear descent to the end of the second spiral can cause problems for safety and comfort of the vehicle passengers. In this study, in order to solve this problem, the use of nonlinear superelevation attaining at the junction of the two spiral alignments has been investigated. For this purpose, the quarter car suspension model was used to study the vertical acceleration. According to the research results, by applying linear superelevation attaining in the spiral-spiral alignments, at the starting point of the spiral or at the junction of the two spirals, vertical acceleration above the ride comfort threshold (0.8 m/s2), based on vehicle speed, will be very probable (even three times the mentioned limit). On the other hand, by using non-linear methods as combined parabolic and cubic equations, the mentioned vertical acceleration will be reduced to less than 0.8 m/s2. As an example, for design speed of 100 km/hr, and using linear method, the vertical acceleration will be 2.5 m/s2, while with nonlinear method it reduces to 0.8 m/s2.

    Keywords: road safety, horizontal alignment, superelevation attaining, spiral-spiral alignment, quarter car suspension model