فهرست مطالب

پژوهشنامه حمل و نقل - سال هفتم شماره 3 (پیاپی 24، پاییز 1389)
  • سال هفتم شماره 3 (پیاپی 24، پاییز 1389)
  • تاریخ انتشار: 1389/10/11
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سیدمهدی ابطحی، محمد تمنایی*، شهاب الدین کرمانشاهی صفحه 205
    این مطالعه، با هدف تحلیل ظرفیت مقاطع پایه بزرگراهی در ایران و ارتباط آن با نحوه رفتار رانندگان انجام شده است. بزرگراه مورد مطالعه در این تحقیق، بزرگراه درون شهری شهید خرازی اصفهان است. داده های ترافیکی جمع آوری-شده در ساعات مختلف روز و شب شامل تردد، سرعت متوسط و سرفاصله زمانی هستند. با استفاده از مدلهای کلان سرعت- چگالی و همچنین با تحلیل سرفاصله-های زمانی وسایل نقلیه، ظرفیت خطوط مختلف قطعه پایه بزرگراهی تحت شرایط جریان غیرمنقطع تعیین شده است. نتایج حاکی از آن است که ظرفیت خطوط مختلف بزرگراه مورد مطالعه بویژه خط سبقت بیشتر از ظرفیت پیشنهادی راهنمای ظرفیت راه ها HCM است. مهم ترین علت این امر، ویژگی های متفاوت رفتاری جامعه مورد مطالعه رانندگان نسبت به سایر جوامع است. تمایل بخش عظیمی از جامعه رانندگان به انتخاب سرفاصله های غیرایمن و عدم رعایت فاصله ایمن دنباله روی بویژه در ترددهای نزدیک به ظرفیت، اگرچه ظرفیت خط را افزایش داده است ولی در عین حال سبب کاهش ایمنی و افزایش احتمال خطر تصادف نیز شده است. همچنین مشخص شد که نحوه رفتار رانندگان در خطوط مختلف بزرگراهی و نیز در ساعات شب و روز با یکدیگر متفاوت است. این مطالعه نشان داد که برای تحلیل ظرفیت بزرگراه ها در ایران، اعمال تغییرات در مقادیر پیشنهادی توسط آیین نامه های کشورهای پیشرفته، رفتار صحیح تری از ترافیک را منعکس می سازد.
    کلیدواژگان: ظرفیت، رفتار رانندگان، سرفاصله زمانی، دنباله روی
  • شهریار افندی زاده، محمود عامری، محمدحسن میرابی مقدم* صفحه 215
    در مدل سازی آماری تصادفات، تخمین دقیق ضرایب مدل به این دلیل که بیان کننده میزان و چگونگی ارتباط متغیر وابسته با هر یک از متغیرهای مستقل هستند، از اهمیت زیادی برخوردار است. برای تعیین این ضرایب، معمولا یک تابع درستنمایی با استفاده از روش های عددی «بردار گرادیان»، «شبه نیوتن» و «نیوتن- رافسون» بهینه سازی می شود که هر یک به ماتریس هسین وابسته بوده و به همین جهت از ضعفهایی نظیر کندی روند همگرایی، وابستگی شدید به مقدار اولیه و امکان همگرایی برای یک تابع در نقطه ای به غیر از بالاترین قله، برخوردارند.
    در این مقاله با حذف عبارت ماتریس هسین از معادله طول گام بهینه روش بردار گرادیان به کمک تکنیکهای ریاضی، روشی ارایه شده است که ضعفهای یاد شده را به حداقل رسانده و امکان مناسب تری را برای مدلساز جهت تخمین ضرایب مدلهای پیش بینی تصادفات فراهم آورده است. یافته های حاصل از اجرای این روش بر روی یک تابع عملکرد ایمنی (که با استفاده از داده های تصادفات و حجم ترافیک 160 قطعه راه شهری در ایران ساخته شده است)، نشان می دهد که روش پیشنهادی در اجرای فرایند بهینه سازی به نقطه شروع حرکت وابسته نبوده و همچنین همگرایی برای یک تابع درستنمایی را در بالاترین قله ممکن ایجاد می-کند
    کلیدواژگان: مدل پیش بینی تصادفات، لگاریتم تابع درستنمایی، بهینه سازی، بردار گرادیان، طول گام بهینه
  • افشین شریعت مهیمنی*، علی اصغر کاظمی صفحه 227
    بروز سوانح طبیعی امری اجتناب ناپذیر است و خسارتهای فراوانی را نیز درپی دارد. در این میان، برقراری ارتباط در شبکه حمل و نقل جاده ای با توجه به اهمیت و جایگاه آن خصوصا در شرایط اضطراری بسیار حائز اهمیت است. عملکرد مناسب شبکه راه ها می تواند باعث کاهش اثرات حادثه در این شرایط شود و شبکه ای که نتواند دسترسی لازم را فراهم کند، دارای قابلیت اطمینان اندکی است و موجب آسیبهای گسترده تری نیز می شود. استان کردستان به علت موقعیت جغرافیایی و شرایط طبیعی ویژه، در معرض آسیبهای ناشی از وقوع حوادث طبیعی قرار دارد. بنابراین تامین دسترسی و کاهش این آسیبها دارای اهمیت است. در این پژوهش بر مبنای حجم وسیعی از اطلاعات، یک شاخص ریسک برای شبکه راه های استان کردستان برآورد شده است. برای اعتبارسنجی این شاخص، ضمن تحلیل حساسیت آن، نتایج کار با خسارتهای حوادث گذشته مقایسه شده است. در ادامه به کمک این شاخص، با تعیین مسیرهای دارای ریسک، اولویت بندی سرمایه گذاری در کمانهای شبکه با هدف افزایش قابلیت اطمینان و کاهش میزان ریسک در شبکه انجام شده است.
    کلیدواژگان: شاخص ریسک، دسترسی، آسیب پذیری، قابلیت اطمینان شبکه، عملکرد شبکه
  • مصطفی عباس زادگان*، راضیه رضازاده، مریم محمدی، سجاد علی پور اشلیکی صفحه 245

    استفاده از سیستم جامع حمل و نقل عمومی راهکار مطلوبی برای تحقق حمل و نقل پایدار شهری است. در این میان مترو به عنوان یکی از کارآمدترین وسایل حمل و نقل عمومی مورد استفاده قرار می گیرد. در کنار ویژگی ها و آثار مثبت مترو بر بهبود وضعیت حمل و نقل شهر تهران، این سیستم مشکلاتی در زمینه اجتماعی، کالبدی و ترافیکی برای ساکنان محلات بلافصل آن، به وجود آورده است.
    هدف این مقاله بررسی عوامل تاثیرگذار بر رضایتمندی از سکونت در محلات شهر تهران، پس از احداث ایستگاه مترو است. شاخصهای مورد توجه این بررسی، شامل ویژگی های فردی استفاده کنندگان مترو و همچنین شاخصهای مطلوبیت کیفیت اجتماعی، کالبدی و ترافیکی است. روش مورد استفاده برای تعیین عوامل موثر بر میزان رضایتمندی، بهره گیری از مدل رگرسیونی پیش بینی کننده است که میزان رضایت ساکنین محلات را با شناسایی متغیرهای تاثیرگذار، اندازه گیری می کند. به این منظور برای دستیابی به هدف مقاله، دو ایستگاه مترو دانشگاه صنعتی شریف و ایستگاه مترو دانشگاه علم و صنعت ایران، انتخاب و 160 پرسشنامه در میان ساکنین محلات بلافصل آنها توزیع و تکمیل شده است. نتایج تحلیلی مدل حاکی از آن است که شاخصهای جنسیت و سن از میان ویژگی های فردی و شاخصهای مطلوبیت اجتماعی و کالبدی بر میزان رضایت ساکنین بعد از احداث ایستگاه مترو تاثیر گذارند.

    کلیدواژگان: مترو، محله، تاثیرات اجتماعی، تاثیرات ترافیکی، توسعه مبتنی بر حمل و نقل همگانی
  • سیدصابر ناصرعلوی*، محمود صفارزاده، نوید ندیمی صفحه 261
    بسیاری از تحلیلهای مهندسی ترافیک با استفاده از ابزار شبیه سازی خرد جریان ترافیک صورت می پذیرد. مدلهای تعقیب خودرو از مهم ترین زیر مدلهای شبیه سازی خرد جریان ترافیک است که به کنترل رفتار رانندگی در ارتباط با خودروی جلویی واقع در خط عبور مشابه می پردازد. تعدد مدلهای تعقیب خودرو آن چنان زیاد است که ضرورت شناخت هر مدل را، قبل از انتخاب آن، ایجاب می کند. در این تحقیق، مدل معروف تعقیب خودروی جنرال موتورز (GM)، مد نظر قرار می گیرد و خصوصیات حالت ساده شده ای از این مدل، که زمان عکس العمل برای همه راننده ها صفر است (مدل رانندگی پاسخ سریع)، بررسی می شود. برای این منظور چندین سناریوی ساختگی برای فرآیند تعقیب خودروی معمول، تعریف و با شبیه سازی مدل رانندگی پاسخ سریع ویژگی های این مدل ارزیابی می شود. همچنین، رویکرد استفاده از مبانی معادلات دیفرانسیل برای پیش بینی و تخمین رفتار خودروی تعقیب کننده با توجه به فرض معلوم بودن رفتار حرکتی خودروی جلویی پیشنهاد می شود. به علاوه، برای شناخت بیشتر خصوصیات مدل، از داده های سری زمانی فرآیند تعقیب خودروی واقعی استفاده شده و مدل رانندگی پاسخ سریع با این داده ها پرداخت می شود. نتایج ارزیابی مدل با داده های واقعی نشان می دهد که مدل تعقیب خودروی پاسخ سریع رفتار دنیای واقعی را به طور قابل قبول (RMSPE=1.7 %) مدل سازی می کند. همچنین، نتایج نشان می دهند مبانی معادلات دیفرانسیل ابزار قدرتمندی برای تحلیل مدل رانندگی پاسخ سریع است و استفاده از این رویکرد به شناخت بیشتر خصوصیات مدل و کاهش هزینه های محاسباتی منجر خواهد شد.
    کلیدواژگان: مدل رانندگی پاسخ سریع، مدل تعقیب خودرو، تحلیل عددی، معادله دیفرانسیل، مدل GM
  • ابوالفضل محمدزاده مقدم*، یونس نیازی صفحه 275
    در اوایل دهه 1970، صنعت راه اروپا نیاز به روسازی هایی مقاوم در مقابل شیارافتادگی سطح راه، ساییدگی و خرابی های گوناگونی که به وسیله بارهای ترافیکی سنگین و لاستیکهای یخ شکن ایجاد می شد را احساس کرد. برای برطرف کردن این نیاز متولیان روسازی راه ها، مخلوطهای آسفالتی با استخوان بندی سنگدانه ای (SMA) را ابداع کردند. بالا بودن فضای خالی بین مصالح درشت دانه و مصرف نسبتا زیاد قیر و اندود ضخیم قیری مصالح سنگی درشت دانه در مخلوطهای SMA، عاملی برای ریزش و بیرون زدن قیر از این مخلوط در هنگام ذخیره سازی، حمل و پخش آن است. الیاف به عنوان نوعی از تثبیت کننده ها در مخلوطهای SMA برای جلوگیری از ریزش قیر و مسلح سازی بکار می روند. انواع معمول الیاف مورد استفاده در این مخلوطها الیاف سلولزی و معدنی هستند. هدف از این تحقیق بررسی امکان استفاده از الیاف مصنوعی شامل اکریلیک، پلی استر، پلی-پروپیلن و الیاف سلولزی کنف و ویسکوز تولید بومی و یا حاصل از پسماند کارخانه های فرش، موکت و لاستیک موجود در کشور و نیز بررسی اثر کاربرد این الیاف بر خواص خستگی و ریزش قیر مخلوطهای SMA است. در این تحقیق میزان درصد قیر بهینه، ریزش قیر، شاخص سختی مارشال، سختی خمشی و عمر خستگی مخلوطهای SMA حاوی این الیاف ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج آزمایش نشان داد که مخلوطهای SMA حاوی الیاف سلولزی دارای میزان قیر بهینه بیشتری نسبت به مخلوطهای حاوی الیاف مصنوعی هستند. مخلوطهای SMA حاوی الیاف مصنوعی، ریزش قیر بیشتری نسبت به مخلوطهای حاوی الیاف سلولزی از خود نشان دادند. مخلوطهای SMA حاوی الیاف اکرلیک دارای بیشترین مقدار شاخص سختی مارشال بودند. همچنین با افزایش سطح کرنش اعمالی سختی خمشی مخلوطها کاهش می یابد که این امر در سطح کرنشهای بالاتر محسوس تر است. وجود الیاف مختلف نشان داد که نوع الیاف تاثیر قابل توجهی بر عمر خستگی مخلوطها بویژه در سطح کرنشهای پایین تر دارد.
    کلیدواژگان: مخلوطهای SMA، الیاف، ریزش قیر، شاخص سختی مارشال، سختی خمشی، عمر خستگی
  • مسعود یقینی*، محمدمهدی خوشرفتار، سیدمسعود سیدآبادی صفحه 291
    هدف این مقاله ارائه مدلی مبتنی بر شبکه های عصبی پیشخور با دقت بالا برای پیش بینی تاخیر قطار های مسافری در راه آهن جمهوری اسلامی ایران است. در این مقاله از سه روش مختلف برای ورودی شبکه های عصبی، شامل ورود به صورت اعداد حقیقی نرمال شده، تبدیل ورودی ها به صورت دودویی و همچنین تبدیل ورودی ها به رشته های دودویی استفاده شده است. برای یافتن ساختاری مناسب برای شبکه عصبی در مدل پیشنهادی از سه استراتژی مختلف استفاده شده است که به ترتیب استراتژی سریع، استراتژی پویا و استراتژی چندگانه نام دارند. داده-های مورد استفاده در این پژوهش شامل تاخیر قطارهای مسافری راه آهن جمهوری اسلامی ایران از سال های 1383 تا 1387 است. برای آماده سازی داده ها، جهت حذف داده های متناقض و دارای نویز که همواره همراه با مجموعه داده های دنیای واقعی است، پیش پردازش کاملی صورت گرفته است، برای پیشگیری از بیش برازش مدل با مشخصات داده های آموزشی، براساس روش اعتبارسنجی تقاطعی، داده ها به سه قسمت داده های آموزشی، داده های اعتبارسنجی و داده های آزمایشی تقسیم شدند. برای ارزیابی مدل پیشنهادی، نتایج حاصل از روش های مختلف ورود داده و استراتژی های یافتن ساختار مناسب شبکه، با یکدیگر و همچنین با بعضی روش های رایج پیش بینی از قبیل درختهای تصمیم و رگرسیون لجستیک چند جمله ای مقایسه شده اند. برای مقایسه مدلهای مختلف شبکه های عصبی مورد استفاده در این مقاله زمان آموزش مدل، دقت پیش بینی بر روی داده های آزمایشی و اندازه شبکه در نظر گرفته شده است. برای انجام مقایسه ای دقیق میان تمامی مدلها، نمودار زمان - دقت ترسیم شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند مدل پیشنهادی از دقت بیشتری برخوردار است.
    کلیدواژگان: شبکه عصبی، پیش بینی، تاخیر قطار مسافری، شرکت قطارهای مسافری رجا
|
  • S. M. Abtahi, M. Tamannaei*, Sh. Kermanshahi Page 205
    The aim of the present study is to analyze the capacity of the basic Multi-Lane Highway Segments and to investigate the relationship between the capacity and the behavioral characteristics of Iranian driver population. The case study was Shahid Kharrazi multi-lane highway in Isfahan. Under uninterrupted flow conditions, the capacity of different lanes was calculated using both macroscopic and microscopic approach. For the first approach, three macroscopic speed- density models were used including the Greenshields linear model, Greenberg logarithmic model and Underwood exponential model. For this purpose, the main traffic parameters such as flow rate, mean speed and density were obtained for different day-time and night-time periods. In order to implement the capacity analysis through the microscopic approach, the vehicle time headway data were extracted. The results related to the both approaches indicate that the capacity values of Iranian multi-lane highways lead to higher amounts than the value proposed by Highway Capacity Manual (HCM2000). It seems that the most important reason is the distinct behavioral characteristics of Iranian driver population, rather than HCM study-population. The inclination of a large part of Iranian drivers to choose unsafe headways and non-compliance with safe distance through car-following process has caused increased capacity. Nevertheless it has increased the risk of accident and has caused reduction in the driving safety. Other results of this paper indicate that the driver's behavior patterns in different lanes are heterogeneous. This has led to the fact that traffic parameters such as capacity have had considerable discrepancy for different lanes. It is also inferable that the capacity decreases at night-time hours about 2 till 8 % due to more cautious behavior of drivers.
    Keywords: Capacity, driver behavior, time headway, car, following
  • Sh. Afandizadeh, M. Ameri, M. H. Mirabi Moghaddam* Page 215
    In statistical modeling of accidents, exact determination of model coefficients is crucial because it expresses how and how much the dependent variable relates to the independent variables (an incorrect coefficient can result in an incorrect modeling). To determine these coefficients, usually a log likelihood function is optimized using the "gradient vector", "Quasi- Newton" and "Newton-Raphson" numerical methods which all depend on the "Hessian Matrix" and have drawbacks such as slow convergence, high dependency on the initial value and possibility of convergence at a point other than the real highest peak. In this paper, to minimize the above mentioned drawbacks and make a more appropriate model for determination of the coefficients, a new method has been presented in which the "Hessian Matrix" has been eliminated from the "optimized pace length function" of the "vector gradient method" using some mathematical techniques, the results of applying this method on a "road safety performance function", (using the accident and traffic volume data in 160 sections of Iranian urban roads), show that, for the optimization process, the proposed method is independent of the starting moving point and creates convergence of a log likelihood function at the highest possible peak.
    Keywords: Accident prediction model, optimization, gradient vector, convergence, optimal pace length, log likelihood function
  • A. Shariat Mohaymany*, A. A. Kazemi Page 227
    Incidence of natural disasters is inevitable and cause many losses. Transportation network connectivity, considering the important role of highways, under emergency conditions is very important. Proper function of road networks could reduce the adverse effects of disasters. Road networks which fail to provide the necessary access have a little reliability. They will contribute to more widespread losses and damages. Kurdistan province geographic and natural conditions make it quite prone to natural disasters. To reduce losses and damages, it is imperative to provide access. Hence, the provision of access and reducing injuries is important. In this study, based on large volume of information, a risk index for Kurdistan road network is estimated. To validate this index, a sensitivity analysis is done. The results are compared with data from past events. With this index, the routes are prioritized for investment based on their risk of failure.
    Keywords: Risk index, accessibility, vulnerability, network reliability, network performance
  • M. Abbaszadegan *, R. Rezazadeh, M. Mohammadi, S. Alipour Eshliki Page 245

    Metro is an efficient public transportation mode. Although it would decrease overall on-ground traffic levels, it may locally have adverse effects both in terms of local traffic, as well as social relations within the neighborhoods adjacent to the stations. As a consequence, residential satisfaction in neighborhoods might be threatened. Social problems including social transformation such as presence of non-locals in the neighborhoods, creates a sense of insecurity. Problems in terms of traffic includes increase in local traffic and disruption of environmental pleasantness, increase in noise pollution and on street parking as well as reduction of safety in neighborhoods. These in turn have negatively affected residential satisfaction levels in neighborhoods adjacent to metro stations. The aim of this article is to review the effective factors on satisfaction of residents in neighborhoods after launching metro stations, including personal characteristics of metro users (gender, age, education…) and indices of social and traffic conditions to provide a predictive model to measure the satisfaction level of local residence. For this purpose, field data were collected and analyzed, using questionnaire techniques. In this study, two major metro stations, Sharif University and Science and Technology University were selected and 160 residents of adjacent neighborhoods responded to a structured questionnaire. The results of this model show that gender and age indices among personal characteristics and transformation in socio-physical indices due to launching metro stations have affected residential satisfaction levels within the surveyed neighborhoods. Therefore, personal characteristics and physical as well as social characteristics of neighborhoods are significant indices that should be considered in measuring residential satisfaction levels.

    Keywords: Metro, neighborhood, traffic effects, social effects, Transit Oriented Development
  • S. S. Naseralavi*, M. Saffarzadeh, N. Nadimi Page 261
    Majority of traffic engineering analyses are based on traffic flow micro-simulation tools. Car-following model is one of the most significant micro-simulation sub-models that control driver's behavior with respect to the preceding vehicle in the same lane. Multiplicity of the car-following models is so high that there is therefore an obvious need for recognition of these models prior to picking up for utilization. In this research, the special case of well-known General Motors (GM) car-following model, is considered and characteristics of this model are described. The considered model is GM model as well as the assumption of driver's reaction time to be zero for all drivers, namely, Quick Response Driver Model. To achieve this purpose, some usual scenarios are defined in car-following process and these scenarios are simulated with Quick Response Driver Model. Also, utilization of differential equations approach is proposed for prediction and estimation of following vehicle behavior in car-following process that preceding vehicle behavior is given. Furthermore, Quick Response Driver Model is calibrated using real car-following time series data to identify model characteristics. The analyses of model evaluation with real data show the good capability of the model to reproduce real world considerations with RMSPE=1.7%. Additionally, results demonstrate that employment of differential equations is a robust approach in analysis of quick response driver model and decrease computational costs.
    Keywords: Quick Response Driver Model, Car, following Model, numerical analysis, differential equation, GM model
  • A. Mohammadzadeh Moghaddam*, Y. Niazi Page 275
    In early 1970s European road industry felt a need for a pavement that resists rutting, wearing out and damage caused by heavy traffic load and studded tires. In order to address this need, officials have developed Stone Matrix Asphalt (SMA). High value of coarse aggregate, use of large amount of asphalt binder and thickness of asphalt film around the course aggregate in SMA are the main reasons for drain down, flushing and bleeding during the storage, transportation and placing. Therefore to reduce these weakness points, stabilizers for thickening of binder and increasing the viscosity are used. Fibers are one of the materials used for this purpose, that is, fibers are used to reinforce and stabilize this mixture. Common types of fibers used for these applications are cellulose and mineral. The aim of present paper is to investigate the feasibility of using acrylic, jute, polyester, polypropylene and viscous fibers as stabilizers and to determine their effect on drain down and fatigue strength of the mixtures. In this experimental research, mixtures containing cellulose fibers have higher asphalt content than synthetic fibers, therefore synthetic fibers are more economical. By reducing the amount of the most expensive constituents of an asphalt mixture (asphalt binder), the result would lead to construct more cost effective pavements. Also mixtures containing synthetic fibers have higher drain down potential compared to cellulose fibers. Flexural stiffness of different mixtures was decreased with increasing of strain level especially in higher strain level. One type of fiber stabilizer showed significant effect in fatigue life of stone matrix asphalt mixtures.
    Keywords: SMA mixtures, fibers, Marshal Stiffness Index, flexural stiffness, fatigue life
  • M. Yaghini *, M. M. Khoshraftar, S. M. Seyedabadi Page 291
    One of the major issues in railways is passenger train delays and this issue in railway has many reasons, therefore predicting passenger train delay is a very difficult task. The aim of this paper is to present an artificial neural network based model with high accuracy to predict the delays of passenger trains in the Islamic Republic of Iran Railway. In the proposed model three different methods to define inputs, including normalized real number, binary coding and binary set encoding inputs have been used. To find an appropriate structure for proposed neural network model, three different strategies, called quick, dynamic and multiple are investigated. In this research, the registered data of passenger train delays in Iranian railway within the period (2004-2009) have been used. To eliminate any inconsistent and noisy data which always company with real world data set, a comprehensive preprocessing on this data set was done. To get more knowledge about data, some graphs such as seasonal average of delays, monthly average of delays, and total delays since 1383 to 1387 per year were sketched. To prevent models from over fitting with training data specifications, according to cross validation, the existing passenger train delays data set were divided into three subsets called training set, validation set and testing set, respectively. To evaluate the proposed model, the result of three different data input methods and three different structures were compared to each other and also to some common prediction methods such as decision tree and multinomial logistic regression. In comparison, different neural networks, training time, accuracy of neural network on testing data set and network size were considered and to compare neural networks with other well-known prediction methods, training time and accuracy of neural network on testing data set were considered and compared. To do a fair comparison among all models, a time-accuracy graph was sketched. The results revealed the higher accuracy of the proposed model.
    Keywords: Neural network, prediction, passenger train delays