فهرست مطالب

مهندسی حمل و نقل - سال سیزدهم شماره 4 (پیاپی 53، تابستان 1401)

فصلنامه مهندسی حمل و نقل
سال سیزدهم شماره 4 (پیاپی 53، تابستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/06/02
  • تعداد عناوین: 10
|
  • هستی جعفری، حسین صفری* صفحات 1875-1886

    با توجه به وجود مزیت رقابتی بین سیستم های حمل و نقل، افزایش رضایت مشتریان عامل مهمی در جذب آن ها به این سیستم هاست. از سویی یک روش مفید جهت افزایش جذابیت سفرهای ریلی، احداث ایستگاه های جدید است. مکان یابی ایستگاه ها در شبکه های ریلی یک مساله پیچیده و زمانبر است. لذا استفاده از مدل ریاضی به منظور انتخاب مکان مناسب جهت احداث ایستگاه ها بسیار کارآمد خواهد بود، از سوی دیگر، داده ها در دنیای واقعی دارای عدم قطعیت می باشد و مکان یابی ایستگاه ها در محیط فازی با در نظر گرفتن عدم قطعیت باعث افزایش قابلیت اطمینان در ارایه ی نتایج خواهد بود. مدل های بهینه سازی استوار با درنظر گرفتن پارامترهای غیرقطعی جواب های موجه و بهینه تولید می کند لذا در این پژوهش به مدلسازی مکان یابی ایستگاه ها در محیط فازی با وارد نمودن عدم قطعیت در داده های مساله پرداخته ایم و با استفاده از مدل بهینه سازی استوار با رویکردی واقع گرایانه مدل را حل کردیم. در ادامه یک مطالعه ی موردی برروی داده های واقعی قطار شهری مشهد اجرا و نتایج حاصل از حل مدل در فضای فازی با جواب ها در فضای قطعی مقایسه شده که بیانگر بهبود قابل توجهی در جواب ها می باشد.

    کلیدواژگان: بهینه سازی استوار، عدم قطعیت، مدلسازی، مکان یابی
  • سید مجتبی مرتضوی، علی اکبر حسنی* صفحات 1887-1904

    یکی از مراحل مهم در نت تجهیزات، انجام فرایند عیب یابی به صورت صحیح است. عیب یابی تجهیزات پیچیده صنعتی همچون لوکوموتیوها فرایند دشواری است. عدم تشخیص به موقع علت خرابی لکوموتیو، علاوه بر کاهش زمان دسترسی، باعث اختلال در شبکه ریلی، افزایش توقف مازاد قطارها و موارد نامطلوب دیگر می گردد. با پیشرفت هایی که در سال های گذشته حاصل شده است، حجم داده های ذخیره شده در لکوموتیوهای جدید در حال افزایش است. با روش های متفاوتی می توان دانش موجود در داده ها را کشف نموده و در جهت افزایش بهره وری سازمان  استفاده کرد. با تحلیل الگوی عیب یابی لکوموتیوها می توان علت بسیاری از خرابی ها را کشف نموده و زمان انجام تعمیرات را کاهش داد.  از روش های موجود، می توان به تکنیک های داده کاوی اشاره کرد. پژوهش حاضر با بهره گیری از داده کاوی و الگوریتم اپریوری، به کشف قواعد معنادار از داده های موجود در لکوموتیوهای زیمنس راه آهن ایران، با هدف ارتقای کارایی فرایند عیب یابی، می پردازد. حاصل این پژوهش کشف 20 رخداد پرتکرار در لکوموتیوهای مسافری، 18 قانون دو مولفه ای و 2 قانون سه مولفه ای بوده و دستاورد کلیدی آن، بهبود نت لکوموتیوها در طی یک بازه زمانی کوتاه در ناحیه شمال شرق1 راه آهن جمهوری اسلامی ایران است. براساس پیش بینی انجام شده، استفاده از قوانین کشف شده در آینده می تواند موجب حذف بسیاری از توقف های خارج از برنامه قطارهای مسافری شده و همچنین هزینه نت لکوموتیوها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. برآورد می شود فقط استفاده از یکی از قانون های ذکر شده به تنهایی می تواند در هر سال حدود ده میلیارد ریال از هزینه های راه آهن ایران بکاهد.

    کلیدواژگان: نگهداری و تعمیرات، تحلیل الگوهای عیب یابی، صنعت حمل و نقل ریلی، لکوموتیو، کاوش قوانین وابستگی
  • امیرحسین عامری، حمید بیگدلی راد، حمید شاکر، محمود عامری* صفحات 1905-1918

    پیش بینی ایمنی سیستم حمل ونقل ریلی یک مشکل اساسی در مدل سازی و مدیریت حمل ونقل ریلی است. در این مقاله، یک مدل پیش بینی ایمنی بر اساس یادگیری عمیق برای ایمنی حمل ونقل ریلی پیشنهاد شد. این سیستم می تواند ویژگی های موثر برای پیش بینی حمل ونقل ریلی را به شیوه یادگیری عمیق بدون نظارت یاد بگیرد. داده ها از شرکت عملیاتی مترو جمع آوری شده و در مورد فاکتورهای مدل پیش بینی تصمیم گیری شد. از این فاکتورها به عنوان ورودی DBN استفاده شد. ساختار داده ورودی، تعداد گره های هر لایه را تعیین می کند. نمونه داده های جمع آوری شده شامل انواع رویداد مستعد تصادف، اطلاعات اولیه قطار و اطلاعات عملیاتی شرکت می باشد. عوامل پیش بینی از طریق تجزیه وتحلیل این داده های جمع آوری شده انتخاب شد. برای نشان دادن صحت این مدل، یک مجموعه داده (مترو تبریز) به عنوان مطالعه موردی موردبررسی قرارگرفته  است. آزمایش ها روی مجموعه داده ها عملکرد خوب پیش بینی مدل حاضر را نشان می دهد. پیش بینی ایمنی سیستم ریلی و ایمنی واقعی می توانند به خوبی باهم مطابقت داشته باشند. این نتایج نشان می دهد که یادگیری عمیق در یادگیری الگوهای یک سیستم ریلی مفید است. خطای پیش بینی و واقعیت بین 08/0 تا 08/0- معرفی شد. این یک خطای قابل قبول است و نمی تواند باعث ایجاد سطح ایمنی نادرست در سیستم شود. بازه متراکم ایمنی چه در وضع موجود و چه در مدل پیش بینی، در سطح دوم یعنی نسبتا ایمن می باشد. این بازه متناسب با حد 8/0 تا 89/0 می باشد. البته که تمایل تراکم پس از سطح دوم به سمت سطح یک است تا سطح سوم. نکته قابل توجه آن است که مدل پیش بینی (در سطوح بالا) مقادیر بالاتر از ایمنی موجود را نشان داد.

    کلیدواژگان: پیش بینی ایمنی، سیستم مترو، مدل سازی برخوردهای ترافیکی، یادگیری عمیق
  • ارسلان صالحی کلام، علی عبدی* صفحات 1919-1944
    اولویت بندی متفاوت ذهن راننده در انتخاب شاخص های گوناگون در حرکت تعقیب خودرو  منجر به تعیین سرعت، کاهش و افزایش شتاب متفاوت مبتنی بر رفتار متفاوت رانندگان می گردد. در این تحقیق سه شاخص ایمنی، راحتی و زمان سفر به عنوان شاخص های اولویت بندی ذهن راننده انتخاب شده اند. همچنین، رفتار راننده در حرکت تعقیب خودرو در آشفتگی جریان ترافیک مبتنی بر مدلتعقیب خودرو رفتاری دسته بندی شده اند. با استفاده از یک متدولوژی مسیله چندهدفه حل شده، اولویت بندی ذهن راننده در انتخاب شاخص ها وزن دهی شده اند. رفتار عملکرد وزن های تعیین شده از مدل با استفاده از شبکه عصبی ارزیابی و آنالیز شده است. نتایج ارزیابی مدل شبکه عصبی راننده پرخاشگر و محتاط رفتار متفاوتی نسبت به اولویت بندی  شاخص ها در فازهای متفاوت آشفتگی ترافیک ارایه می نمایند.  راننده پرخاشگردر خصوص اولویت بندی شاخص راحتی  در فازکاهش (افزایش) شتاب مبتنی بر تغییرات وزن دهی اولویت بندی، رفتاری افزایش (افزایش) شتاب را نشان داد. همچنین، در خصوص اولویت بندی شاخص ایمنی مبتنی بر تغییرات وزن دهی اولویت بندی، رفتاری افزایش (افزایشی - کاهشی) شتاب و شاخص زمان سفر رفتاری افزایش (افزایش) شتاب را ارایه نمود. راننده محتاط در فاز کاهش (افزایش) شتاب در خصوص اولویت بندی شاخص راحتی مبتنی بر تغییرات وزن دهی اولویت بندی، افزایشی - کاهشی (افزایش) شتاب رفتار نمود. همچنین، در خصوص اولویت بندی شاخص ایمنی مبتنی بر تغییرات وزن دهی اولویت بندی، رفتاری افزیش (افزایشی - کاهشی) شتاب و شاخص زمان سفر مبتنی بر افزایش (افزایش) شتاب ارایه نمود.
    کلیدواژگان: الگوی رفتاری راننده، حرکت تعقیب خودرو، رفتار تعقیب خودرو، شبکه عصبی، مدل چندهدفه
  • غلامرضا شیران*، امیر ارفع شیرانی، علی نادران، فرهاد حدادی صفحات 1945-1965

    امروزه پیاده راه ها یکی از مهم ترین عناصر در ساختار فضایی شهرها هستند که می توانند مزیت های پیاده محوری را به مرحله اجرا درآورند. توسعه پیاده راه ها یکی از راهبردهای اساسی برای کاهش پیامدهای زیست محیطی زیان بار خودرو- محوری، افزایش ایمنی افراد پیاده و بهبود محیط شهری می باشد. شهر قم به عنوان یکی از کلان شهرهای کشور با مشکلات تنزل اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی بسیار مواجه است که نیازمند احیاء و بازآفرینی هست. یکی از راهکارهای افزایش حضور پیاده در شهرها، مکان یابی مسیرهای پیاده راهی است که در جهت رفع هرچه بیش تر نیازهای فرد پیاده عمل کرده و به بیان دیگر در میان چندین مسیر مشابه بین یک زوج مبدا - مقصد بهینه باشند. به منظور اثربخشی راهکارهای فوق، شناسایی و  اولویت بندی عوامل موثر بر انتخاب مکان پیاده راه ها مبتنی بر مدل های سفر در شهر قم ضروری می باشد. هدف پژوهش حاضر، در ابتدا ارتقاء پیاده مداری با تعیین  عوامل موثر بر انتخاب مساعدترین مسیرها برای اجرای پیاده راه ها با استفاده از آمار و اطلاعات جذب سفر  سال 1397 در  شهر  قم به عنوان یکی از شهرهای مهم گردشگری مذهبی می باشد.  پژوهش حاضر نیز به بررسی ارتباط بین متغیرهای تاثیرگذار بر انتخاب مکان پیاده راه با توجه به تمامی انواع سفر با استفاده از روش معادلات ساختاری مبتنی بر حداقل مربعات جزیی  می پردازد. نتایج معادلات ساختاری نشان داد که متغیرهایی نظیر متغیرهایی نظیر سرانه خودرو، خانوار، جمعیت، درآمد، و مساحت تاثیر به سزایی بر مدل های زیارت، تفریح، و خرید به عنوان مدل های تولید سفر عابران پیاده دارد؛ بنابراین متغیرهایی نظیر سرانه خودرو و دانش آموزان به ترتیب بیشترین و کمترین نقش و اثر را در مدل های سفر  و در نتیجه انتخاب مکان عابران پیاده دارند.

    کلیدواژگان: پیاده راه ها، عوامل موثر، مدل معادلات ساختاری، روش حداقل مربعات جزئی
  • بابک گلچین*، زریر کوزه گر کالجی، رامین مشک آبادی صفحات 1967-1981
    در این پژوهش، مقاومت  مخلوط های آسفالت گرم و نیمه گرم دارای سه درصد ساسوبیت در دمای زیر صفر درجه  سانتی گراد با استفاده از اصول مکانیک شکست بررسی شد. بدین منظور تاثیر  مدهای مختلف  بارگذاری (کشش خالص و برش خالص) بر مقدار  مقاومت شکست مخلوط های آسفالتی با استفاده از نمونه نیم دایره ای با ترک لبه ای تحت بارگذاری خمش سه نقطه ای مورد بررسی قرار گرفت. آنگاه ضریب شدت تنش بحرانی  از نتایج آزمایش شکست و ضرایب شکل از آنالیز المان محدود در نرم افزار آباکوس تعیین شدند. نتایج نشان داد که در آسفالت گرم و نیمه گرم حاوی سه درصد ساسوبیت با کاهش دما، ضریب شدت تنش بحرانی در مدهای کشش و برش خالص افزایش می یابد. همچنین مخلوط آسفالت گرم در دماهای صفر، 10- و 20- درجه سانتی گراد مقاومت شکست قابل ملاحظه ای نسبت به مخلوط آسفالت نیمه گرم در تمام مدهای بارگذاری از خود نشان می دهد. با کاهش دما، مقاومت شکست هر دو نوع آسفالت (آسفالت گرم و نیمه گرم) افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: مخلوط آسفالت گرم، مخلوط آسفالت نیمه گرم، مقاومت شکست، مدهای بارگذاری
  • محمدحسین کبگانی*، حمید شاهبندرزاده، ابراهیم حیدری، سید نورالدین امیری صفحات 1983-2008
    این پژوهش صورت جدیدی از مساله مکان یابی، تخصیص، مسیریابی و موجودی را در سیستم مدیریت پسماند شهری با در نظر گرفتن سه مسیله اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی ارایه می دهد، در بخش اقتصادی انواع هزینه های مربوط به جمع آوری پسماندهای شهری مورد بررسی قرار می گیرد، به نحوی که همزمان مجموع هزینه های سیستم و تعداد ماشین های مورد نیاز برای جمع آوری پسماند در کل شبکه کمینه شود. همچنین در بخش اجتماعی و زیست محیطی به دنبال ارایه مدلی جهت یافتن کوتاهترین مسیر بین مخزن های جمع آوری پسماند در سطح شهر تا محل جمع آوری و بازیافت نهایی نشان می دهد. مساله پژوهش در قالب یک مدل چندهدفه برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح مختلط فرموله شده است. همچنین برای کنترل میزان عدم قطعیت برخی از پارامترهای موجود در مدل پزژوهش از روش استوار فازی بهره گرفته شده است. از آنجا که مساله این پژوهش از نوع np-hard به شمار می آید و همچنین  تعیین مقدار بهینه متغیرها در این مسایل در تعامل با هم هستند از الگوریتم رقابت استعماری چند هدفه و الگوریتم ژنتیک چندهدفه جهت حل نهایی استفاده شده است. نتایج حاصل از حل سناریوهای مختلف و همچنین اعتبارسنجی نتایج الگوریتم های پیشنهادی نشان می دهد که میانگین خطای حاصل از الگوریتم رقابت استعاری چند هدفه در مقایسه با الگوریتم ژنتیک چندهدفه در حل سناریوهای مختلف کمتر است که نشانگر کارایی بالای الگوریتم برای دسته وسیعی از مسایل با اندازه های متفاوت می باشد.
    کلیدواژگان: مکانیابی، مسیریابی، موجودی، برنامه ریزی استوار فازی، الگوریتم فرا ابتکاری
  • سحر عنبری، سید فرید قنادپور* صفحات 2009-2042

    در این پژوهش، مدل مسیله مسیریابی وسایل نقلیه در مسافت طولانی با درنظر گرفتن الزمات راننده و فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه ارایه می شود. هدف مطالعه حاضر انتخاب بهترین مسیر، با درنظر گرفتن حداقل تاخیرات در تحویل تقاضای مشتریان و زمانبندی حرکت وسایل نقلیه با تخصیص تعداد رانندگان به مسیر و توجه به الزامات رانندگی و استراحت های رانندگان در مسافت طولانی و برآورده شدن محدودیت های عملیاتی سیستم حمل ونقل می باشد. با توجه به ماهیت NP-Hard بودن مسیله، برای حل مدل در ابعاد بزرگ از الگوریتم فراابتکاری ترکیبی استفاده می شود. الگوریتم پیشنهادی توسعه ای از الگوریتم جستجوی بزرگ همسایگی انطباقی می باشد. که با استفاده از الگوریتم شبیه سازی تبرید تقویت شده و مسیرهای بهینه با لحاظ کردن محدودیت های الزامات رانندگی و با توجه به تخصیص یک یا دو راننده به مسیر و همچنین درنظر گرفتن زمان هایی جهت فعالیت های نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه به منظور کاهش هزینه های توزیع تعیین می شوند.

    کلیدواژگان: مسیریابی وسیله نقلیه، مسافت طولانی، زمانبندی رانندگان، فعالیت نگهداری و تعمیرات
  • علیرضا غنی زاده*، کوروش میرزایی، سمیه بختیاری صفحات 2043-2064

    هدف این تحقیق ارزیابی و مقایسه مشخصات خاک رس با خصوصیات خمیری بالای تثبیت شده با ژیوپلیمر سنتز شده از ضایعات صنعتی و خاکستر پوسته برنج است. در این تحقیق از سرباره کوره ذوب آهن، خاکستربادی و دیاتومیت به عنوان ماده پایه و از محلول سدیم هیدروکسید 8.68 مولار و محلول سیلیکات سدیم استخراج شده از پوسته برنج به عنوان محلول فعال کننده قلیایی جهت تثبیت استفاده شده است. تثبیت با استفاده از ژیوپلیمر سنتز شده بر پایه سرباره، خاکستربادی و دیاتومیت با درصد های 10، 20 و 30 درصد وزنی خاک خشک و تراکم در رطوبت بهینه و در سه زمان عمل آوری 7 ،28 و 90 روزه انجام شده است. نتایج به دست آمده از آزمایش ها نشان داد که استفاده از ژیوپلیمر به عنوان تثبیت کننده باعث بهبود مقاومت فشاری و کششی، افزایش مدول یانگ و کاهش کرنش شکست خاک می شود. بیشترین میزان افزایش مقاومت فشاری مربوط به خاک رس تثبیت شده با ژیوپلیمر سنتز شده با 30 درصد سرباره بوده است که نسبت به نمونه تثبیت نشده به میزان 2/25 برابر افزایش مقاومت داشته است. همچنین نمونه های تثبیت شده با ژیوپلیمر سنتز شده با 30 درصد خاکستربادی و 30 درصد دیاتومیت به ترتیب نسبت به نمونه تثبیت نشده 05/4 و 72/12 برابر مقاومت فشاری بیشتری داشتند. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که تثبیت خاک رس با استفاده از ژیوپلیمر سبب افزایش قابل ملاحظه مقاومت کششی نمونه ها می شود، به طوری که نمونه های تثبیت شده با ژیوپلیمر 30 درصد سرباره، 30 درصد خاکستربادی و 30 درصد دیاتومیت به ترتیب نسبت به نمونه تثبیت نشده 14/23 ، 58/7 و 5/12 برابر مقاومت کششی بیشتری داشتند.

    کلیدواژگان: بستر رسی، مقاومت فشاری و کششی، ژئوپلیمر، دیاتومیت، خاکستر پوسته برنج
  • علیرضا ماهپور*، مهدی محمدی صفحات 2065-2079

    در گذشته برای طراحی زیرساخت شبکه حمل و نقل شهری تنها خودروها به عنوان معیار طراحی قرار گرفته اند و تمام پارامترهای طراحی شبکه معابر شهری صرفا با توجه به مشخصات وسایل نقلیه استخراج شده است. با معرفی و توسعه پیاده راه به عنوان یک زیرساخت انسان محور در مجموعه شبکه معابر شهری، طراحی و حتی تبدیل معابری که قبلا صرفا برای وسایل نقلیه طراحی شده بودند به این نوع از زیرساخت ها توسعه یافت. این در حالی است که تبدیل بخش هایی از شبکه معابر شهری به معابری برای استفاده اختصاصی عابرین پیاده یا به عبارت ساده تر پیاده راه سازی با توجه به ایجاد برخی محدودیت ها در سطح شبکه و به خصوص در معابر اطراف پروژه همواره باعث بروز مشکلات مختلف شده است. با این وجود استفاده از روش های علمی حمل ونقل می تواند مانع از بروز مشکلات این چنینی در پروژه های مذکور شود. هدف عمده این تحقیق ارزیابی تاثیرات ایجاد زیرساخت انسان محور در سطوح شبکه و پروژه و کاهش تاثیرات منفی احتمالی آن در راستای افزایش شانس موفقیت این نوع پروژه ها است. در همین راستا با انجام مدلسازی در دو سطح کلان نگر و خردنگر تبدیل معابر سواره رو به زیرساخت پیاده روی هم در سطح شبکه و هم در سطح پروژه مورد بررسی قرار گرفت. مطابق نتایج تحقیق ایجاد زیرساخت پیاده روی در سطح شبکه با تبدیل معبر سواره رو به پیاده راه موجب افزایش 2 درصدی در میزان سفر و نیز افزایش 1.5 درصدی مجموع آلاینده های تولید شده در سطح شبکه شده و از طرفی باعث کاهش حدود 1 درصدی در میزان تاخیر کل شبکه می شود. علاوه بر این باعث کاهش سرعت و افزایش تاخیر در سطح پروژه می شود که با برخی اقدامات اصلاحی پیشنهادی می توان مقادیر کاهش سرعت و افزایش تاخیر را در راستای موفقیت این نوع پروژه ها متعادل کرد.

    کلیدواژگان: زیرساخت انسان محور، توسعه، شبکه شهری، مدلسازی، پیاده راه سازی
|
  • Hasti Jafari, Hossein Safari * Pages 1875-1886

    Given the competitive advantage of transportation systems، increasing customer satisfaction is an important factor to attract them to use these systems.  On the other hand، a useful way to increase the attractiveness of rail travel is to build new stations، although locating stations on rail networks is a complex and time-consuming task. Therefore، a mathematical model can be a very useful way to find the best location of constructing the stations. On the other hand، our real-world has uncertainty and locating stations in fuzzy environments by considering the uncertainty will increase the reliability of the results. In this study، we modeled the location of stations in fuzzy environment by considering the uncertainty of data by using the optimization robust model with a realistic approach. A case study has been applied on the real data of Mashhad city and the results of solving the model in fuzzy environment were compared with those in crisp situations، which indicates a significant improvement.

    Keywords: robust optimization, Uncertainty, Modeling, Location
  • Seyed Mojtaba Mortazavi, Aliakbar Hasani * Pages 1887-1904

    Failure detection of complex industrial equipment such as locomotives is a challenging tack in maintenance process. Failure to timely diagnose the cause of locomotive failure, in addition to reducing access time, will cause disruption to the rail network, increase excess train stops and other adverse events. With the advances made in recent years, the amount of data stored in new locomotives is increasing. In different ways, the knowledge contained in the data can be extracted and used to increase the productivity of the organization. By pattern analysis of failure detection of locomotives, the cause of many failures can be discovered and repair time can be reduced. Among the available methods, data mining techniques can be mentioned. The present study uses data mining and Apriori algorithm to discover meaningful rules from the data in locomotives, with the aim of improving the efficiency of the failure detection process. The result of this study is the discovery of 20 frequent occurrence in passenger locomotives, 18 two-component laws and 2 three-component laws, and its key achievement is the improvement of locomotives maintenance in a short period of time in the Railway of the northeastern region of Iran. Use of the discovered laws in the future can eliminate many out-of-schedule stops of passenger trains and also significantly reduce the cost of locomotive maintenance. It is estimated that using only one of the mentioned laws alone can reduce the cost of Iran's railways by about ten billion rials per year.

    Keywords: maintenance, Pattern Analysis of Failure Detection, Rail Transport Industry, Locomotive, Association Rules Mining
  • Amirhossein Ameri, Hamid Bigdeli Rad, Hamid Shaker, Mahmoud Ameri * Pages 1905-1918

    Predicting the safety of the rail transport system is a fundamental problem in modeling and managing rail transport. In this paper, a profound learning-based safety prediction model for rail transport safety is proposed. Data were collected from the subway operating company and decisions were made on the factors of the forecasting model. These factors were used as DBN input. The structure of the input data determines the number of nodes in each layer. Sample data collected include types of accident-prone events, basic train information, and company operating information. Predictive factors were selected by analyzing these collected data. The DBN was then created based on the processed data. To show the accuracy of this model, a data set (Tabriz subway) has been investigated as a case study. Experiments on the data set show good predictive performance of the present model. These results show that deep learning is useful in learning the patterns of a rail system. Prediction and reality error between 0.08 and -0.08 are introduced. This is an acceptable error and cannot cause an incorrect level of security in the system. The dense safety range, both in the current situation and in the forecast model, is at the second level, i.e. relatively safety. This range is in the range of 0.8 to 0.89. Of course, the tendency of density after the second level is towards the first level to the third level. It is noteworthy that the forecast model (at high levels) shows higher values ​​than the existing safety.

    Keywords: subway system, Safety Predicting, Deep Learning, Traffic Collision Modeling
  • Arsalan Salehikalam, Ali Abdi * Pages 1919-1944
    In the oscillation traffic, various factors could affect a driver’s decision to choose a different speed and decrease or increase acceleration based on different driver’s patterns of behavior. In the present study, different behavioral patterns (aggressive and cautious) is analyzed in the oscillation traffic, with regard to three mental behavior of driver (safety, comfort, and travel time). In this regard, a structured methodology was proposed to quantify the indices’ weights including a multi-objective optimization problem in which the indices were the model’s objective functions. Then, a driver’s behavior was evaluated and analyzed using a neural network. The results of evaluating the driver's behavioral performance showed that the aggressive behavioral performance in the deceleration (acceleration) phase with respect to comfort index based on changes, increasing (increasing) acceleration and safety index based on changes, a decreasing-increasing (decreasing) acceleration and travel time index based on changes is determined by decreasing (increasing) acceleration. Finding also revealed The results of evaluating the timid behavioral performance show that the timid driver behavior in the deceleration (acceleration) phase with respect to comfort index based on changes, increasing - decreasing (increasing) acceleration and safety index based on changes, increasing ( decreasing-increasing) acceleration and travel time index based on changes is determined by decreasing (increasing) acceleration.
    Keywords: Driver Behavioral Pattern, car-following, behavioral index, Multi-Objective Optimization, Artificial Neural Network
  • Gholamreza Shiran *, Amirarfa Shirani, Ali Naderan, Farhad Haddadi Pages 1945-1965

    Today, pedestrian streets are important elements in urban space that can speed up the non-motorized movement. Development of pedestrian streets is one of the basic strategies to reduce the harmful environmental consequences of motor vehicles, increase the safety of pedestrians, and improve the urban environment. Recently, City of Qom has faced up many economic, social and environmental degradation problems that need to be rehabilitated and recreated. Regarding the issues, one of the ways to increase the presence of pedestrians in cities is to select pedestrian locations appropriately that optimize the routes between the trip origin-destination. In order to facilitate this importance, identifying and prioritizing the factors affecting the choice of pedestrian location based on trip purposes in the City of Qom is vital. Thus, the goal of this study is to promote walking using the factors influencing the location of pedestrian streets. In order to reach the goal, the present study firstly employs the transport and landuse data and information of the city of Qom as a cultural and religious center of the country based on the trip attraction data in 2018. Secondly, it identifies the relationship between factors affecting location of pedestrian streets using the structural equation modeling (SEM) based partial least squares (PLS) method. Therefore, the results of PLS method revealed that factors such car ownership, household, population, income, and area have a positive effect on pilgrimage, recreational, and shopping trips. Finally, variables such as car ownership and students have the most and the least effects on trips and the choice of pedestrian location, respectively.

    Keywords: Pedestrian Streets, Affecting Factors, structural equation modeling, Partial Least Square
  • Babak Golchin *, Zarir Kouzehgar Kaleji, Ramin Meshkabadi Pages 1967-1981
    In this study, the strength of hot and warm asphalt mixtures containing 3% Sasobite in cold regions has been investigated using the principles of fracture mechanics. The effect of temperature and loading modes (tensile and shear) on the fracture toughness of the mixture was investigated using a semicircular samples with an edge crack under three-point bending. The coefficient of critical stress intensity was determined from the results of the fracture test and the shape coefficients were determined from finite element analysis in ABACUS software. In hot and warm asphalt mixtures containing 3% Sasobite, with decreasing temperature, the critical stress intensity coefficient increased in tensile and shear modes. The results showed that the hot asphalt mixture at temperatures of 0, -10 and -20 °C presents significant fracture resistance compared to the warm asphalt mixture in all loading modes. As the temperature decreases, the fracture toughness of both types of both asphalt mixtures increases.
    Keywords: Hot Mix Asphalt, Warm Mix Asphalt, Fracture toughness, Loading modes
  • Mohammadhossein Kabgani *, Hamid Shahbandarzadeh, Ebrahim Heidari, Seyed Nouroddin Amiri Pages 1983-2008
    This study presents a new form of the problem of location, allocation, routing and inventory in the municipal waste management system by considering three economic, social and environmental issues. In the economic sector, various types of costs related to collection Municipal waste is examined in such a way that at the same time the total system costs and the number of machines required for waste collection in the whole network are minimized. Also in the social and environmental sector, it seeks to provide a model for finding the shortest path between waste collection tanks in the city to the final collection and recycling site. The research problem is formulated in the form of a multi-objective nonlinear programming model of complex integer. Also, to control the degree of uncertainty of some parameters in the research model, the fuzzy robust method has been used. Since the problem of this research is np-hard type and also the optimal amount of variables in these problems interact with each other, the multi-objective colonial competition algorithm and multi-objective genetic algorithm have been used for the final solution. The results of solving different scenarios as well as validating the results of the proposed algorithms show that the average error of the multi-objective metaphorical competition algorithm is lower than the multi-objective genetic algorithm in solving different scenarios, which indicates the high efficiency of the algorithm for a wide range of problems. It comes in different sizes.
    Keywords: Location, routing, Inventory, fuzzy robust planning, meta-heuristic algorithm
  • Sahar Anbari, Seyed Farid Ghannadpour * Pages 2009-2042

    In this research, a new model for long-haul vehicle routing problem considering driver requirements and preventive maintenance activities is presented. The aim of this study is routing optimizaton with delays in servicing minimization and scheduling by allocating a number of drivers to the routes and paying attention to driving requirements and long-distance drivers' rest and meeting the operational limitations of the transportation system. Due to the NP-Hard nature of the problem, the hybrid meta-heuristic algorithm is proposed to solve the model in large scale. The proposed development algorithm is an adaptive large neighborhood search algorithm that is reinforced using simulated annealing algorithm and optimized routes by considering the limitations of driving requirements and by allocating one or two drivers to the route as well as considering times for preventive maintenance activities to reduce distribution costs.

    Keywords: Vehicle routing, Long haul, driver schedule, maintenance activity
  • AliReza Ghanizadeh *, Koroush Mirzaei, Somayeh Bakhtiari Pages 2043-2064

    This paper aims to investigate and compare the properties of highly plastic clay soil stabilized by geopolymers synthesized from various industrial residues and rice husk ash. To this end, steel slag, fly-ash and diatomite were used as the base material, and NaOH solutions of 8.68 M and Na2SiO3 solutions extracted from rice husk ash were used as an alkaline activator for stabilization. Stabilization was performed using 10, 20 and 30 percent of base materials by dry weight of soil. Samples were compacted at optimum moisture content and were cured for 7, 28 and 90 days. The results of the experiments show that the application of geopolymer as a stabilizer improve the compressive and tensile strength, increase Young's modulus and reduce the failure strain of the stabilized clay soil. The highest increase in the unconfined compressive strength (UCS) was related to stabilized clay with geopolymer synthesized using 30% of steel slag, its UCS was 25.2 times higher than the untreated clay soil. Also, the samples stabilized with geopolymer synthesized using 30% of fly-ash and 30% of diatomite showed the UCS of 4.05 and 12.72 times more than the untreated clay soil, respectively. The results of this study also showed that the stabilization of clay using geopolymer significantly increases the indirect tensile strength (ITS) of the samples, so that the samples stabilized with geopolymers based on the 30% of steel slag, 30% of fly-ash and 30% of diatomite, had an ITS of  23.14, 7.58 and 12.5 times more than untreated clay soil, respectively.

    Keywords: Clayey Subgrade, Compressive, Tensile Strength, Geopolymer, Diatomit, Rice Husk Ash
  • Alireza Mahpour *, Mehdi Mohammadi Pages 2065-2079

    Urban transportation networks and infrastructures design, in the traditional way was only car-based and almost all urban road network design parameters were extracted solely according to vehicle specifications and convenience. With the introduction and development of sidewalks as a human- oriented infrastructure in the urban road networks, the design and even conversion of roads that were previously designed exclusively for vehicles was developed into this type of urban infrastructure. However, the conversion of parts of the urban road network into roads for the exclusive use of pedestrians, or in the other words, pedestrianization, due to some restrictions at the network level, and especially in the adjacent roads of the project, always can cause various problems. However, the using some scientific transportation methods can prevent such problems. The main aim of this study is to evaluate the effects of creating pedestrian-oriented infrastructure at the micro and macro levels in the urban network and reduce its potential negative effects in order to increase the chances of success of this type of projects. In this regard, by simulating at both macro and micro levels, the conversion of riding passages to pedestrian infrastructure was examined both at the network level and at the project level. According to the research results, pedestrianization at the network level by converting riding passage to pedestrian infrastructure will increase the amount of trip by 2% and also increase the total produced pollutants at the network level by 1.5% and reduce the total network delay by about 1%. In addition, it reduces the speed and increases the delay at the project level, which with some proposed corrective measures can balance the values of slowing down and increasing the delay in order to succeed in this type of project.

    Keywords: human-oriented infrastructure, developments, urban network, Modeling, pedestrianization