فهرست مطالب

پژوهشنامه حمل و نقل - سال هشتم شماره 1 (پیاپی 26، بهار 1390)
  • سال هشتم شماره 1 (پیاپی 26، بهار 1390)
  • 108 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1390/06/20
  • تعداد عناوین: 8
|
  • شهریار افندی زاده، محمود احمدی نژاد، محسن هاشمی صفحه 1
    به دلیل نیاز به سرمایه گذاری زیاد در جهت ایجاد و توسعه سیستم مترو، طراحی صحیح و بهینه سیستم مترو به خصوص مسیریابی شبکه از اهمیت ویژه ای برخوردار است. روش های رایج طراحی شبکه مترو برای حل این گونه مسایل، با ابعاد بزرگ و پیچیده، مشکل بوده است و نتایج آنها نیاز به اعتبارسنجی زیادی دارد. حل مسایل طراحی شبکه توسط این روش ها معمولا بسیار زمان بر و پرهزینه می باشد، بنابراین، ضرورت و تمایل بیشتری برای استفاده از روش های ابتکاری وجود دارد. تاکنون چندین روش ابتکاری برای مسیریابی و حل این گونه مسایل ارایه شده است ولی اکثر این روش ها به طراحی یک مسیر مترو پرداخته اند و توجه کمتری به تحلیل و تولید شبکه ای از مسیرهای مترو شده است. همچنین پارامترها و محدودیت های مورد استفاده در این روش ها کافی و مناسب نیستند. روش پیشنهادی حاصل از این تحقیق، برای حل مسئله طراحی شبکه مترو یک روش ابتکاری بر مبنای استفاده از الگوریتم ژنتیک می باشد. ابتدا تعداد زیادی از مسیرهای ممکن توسط الگوریتم پیشنهادی، تولید شده است، سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک از طریق ترکیب این مسیرها شبکه های مختلفی ایجاد و در نهایت شبکه مناسب انتخاب می گردد. روش پیشنهادی در قالب یک مطالعه موردی ارزیابی شده است و نتایج نشان می دهد که می توان به خوبی از این روش برای طراحی شبکه خطوط مترو در شهرها استفاده کرد.
    کلیدواژگان: طراحی شبکه مترو، الگوریتم ژنتیک، مکان یابی ایستگاه ها، تولید مسیر، ایجاد شبکه
  • گرشاسب خزائنی، مصطفی خانزادی، محسن تدین صفحه 11
    در سال های اخیر کاربرد ذرات نانو، فرصت های تازه ای برای بهبود مقاومت و دوام بتن ایجاد کرده است، ولی ناشناخته بودن تاثیر تغییر مشخصات طرح اختلاط بر خواص این نوع بتن ها، باعث عدم توسعه کاربرد آنها شده است. بنابراین در این مقاله تاثیر کاربرد ذرات نانوسیلیس بر بهبود مشخصات مکانیکی بتن با عیار بالای سیمان بررسی شده است. برای این منظور مقاومت فشاری و کششی بر روی سه عیار 350، 400 و 450 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب در بتن مرجع و بتن حاوی نانوسیلیس مورد آزمایش قرار گرفته است. همچنین از مشاهدات میکروسکوپ الکترونی (SEM) برای این تاثیر در ریز ساختار بتن بهره برداری شده است. نتایج این مشاهدات نشان می دهد که با تغییر عیار سیمان، روند تغییر مقاومت بتن دارای منحنی محدب و با یک نقطه حداکثری هستند. افزوده شدن نانوسیلیس به طرح اختلاط، علاوه بر افزایش مقاومت نمونه ها نسبت به بتن مرجع، شکل منحنی تغییرات مقاومت نسبت به تغییر عیار سیمان را نیز به سطح بالاتری از عیار توسعه می دهد. در نتیجه با افزودن ذرات نانوسیلیس به بتن، امکان دست یابی به افزایش مقاومت فشاری و کششی در نسبت بالاتری از عیار سیمان فراهم می شود. بررسی ریزساختار بتن در تصاویر SEM، نشان می دهد که ذرات نانوسیلیس از توسعه ریز ترک ها جلوگیری کرده و بنابراین مقاومت نمونه های حاوی نانوسیلیس، علی رغم افزایش عیارسیمان، افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: تکنولوژی بتن، عیار سیمان، نانوسیلیس، ریزساختار، مقاومت مکانیکی
  • سید مرسل قوامی، علی منصوریان، محمدسعدی مسگری صفحه 21
    در این تحقیق سعی شده است که از دیدگاهی متفاوت و نو به مقوله طراحی و پیاده سازی سیستم های هدایت مسافر درون شهری نگریسته شود و در آن تامین دو هدف کلی زیر دنبال شود. هدف اول این است که با استفاده از استانداردهای ارایه شده از سوی سازمان OGCمشکل مربوط به توزیع یافتگی و ناهمگونی موجود در داده های حمل و نقل درون شهری حل شود و هدف دوم، طراحی و مدل سازی شبکه حمل و نقل چندساختی در قالب یک وب سرویس پردازش مکانی است که در آن مسیریابی و تصمیم گیری در شرایط عدم قطعیت انجام می پذیرد. همچنین در این تحقیق فرض شده است که دو معیار «مدت زمان سفر» و «راحتی سفر» به عنوان معیارهای عدم قطعیت مسافر در تصمیم گیری برای انتخاب مسیر مطلوب است و مسافر می خواهد مسیرهای مطلوب را براساس این دو معیار از میان ساخت های مختلف درون شهری تعیین کند. بنابراین برای برآورده ساختن این نیاز مسافر، با استفاده از مفاهیم مختلف فازی همچون گراف فازی، شبکه حمل و نقل درون شهری مدل سازی شد و با استفاده از مفاهیم دیگر فازی از جمله جدول تصمیم گیری فازی و مدل استنتاج فازی تسوکاموتو، نحوه تصمیم گیری مسافر در شرایط عدم قطعیت مسافرت های درون شهری مورد طراحی و مدل سازی قرار گرفت و در قالب یک سیستم به نام «سیستم برنامه ریزی سفر شهر تهران» پیاده سازی شد. این سیستم می تواند براساس مبدا و مقصد انتخابی کاربر، چندین مسیر مطلوب رتبه بندی شده را ارایه کند. نتایج حاصل از مطالعات میدانی نشان می دهند که خروجی های ارایه شده توسط این سیستم به دلیل در نظرگرفتن عدم قطعیت، انطباق بیشتری با واقعیت دارند.
    کلیدواژگان: وب سرویس پردازش مکانی، شبکه های چند ساختی، عدم قطعیت، تئوری فازی، k، مسیر کوتاه
  • سید محمدعلی کفایی، حسین صبوری صفحه 35
    بنزین و گازوییل از مهم ترین نهاده های بخش حمل و نقل (به خصوص زیر بخش جاده ای) محسوب می شوند. آمارها نشان می دهد مصرف این فرآورده ها در ایران بیشتر از متوسط جهانی است. یکی از سیاست های پیشنهادی برای اصلاح مصرف سوخت، سیاست قیمتی است و لذا مقاله حاضر به دنبال تعیین تاثیر تورمی اجرای سیاست های قیمتی بر بخش حمل و نقل جاده ای کشور و نیز بر تورم کل اقتصاد (در صورت نبود هیچ گونه انتظار تورم) است. به این منظور از جدول داده - ستانده 1380 مرکز آمار ایران، و تحت 3 سناریوی مختلف (افزایش 200 درصد قیمت بنزین، افزایش 200 درصد قیمت گازوییل، افزایش همزمان 200 درصد هر دو) استفاده می شود. یافته ها حاکی از آن است که در سناریوی اول، تورم بخش حمل و نقل جاده ای بار و مسافر به ترتیب 6 و 9 درصد و سطح عمومی قیمت ها نیز 3/4 درصد افزایش می یابند. در سناریوی دوم، تورم در دو زیربخش جاده ای بار و مسافر 2/4 و 5/4 درصد و تورم کل کشور هم 2/2 درصد زیاد می شود. بالاخره در سناریوی سوم زیربخش های جاده ای بار و مسافر به ترتیب با تورمی معادل 2/10و 5/13 درصد و کل کشور نیز (در نبود هرگونه تورم انتظاری) با تورم 5/6 درصد روبه رو می شوند.
    کلیدواژگان: جدول داده، ستانده، بنزین، گازوییل، یارانه انرژی، هزینه های بخشی، حمل و نقل جاده ای بار و مسافر
  • زهره معصومی، ابوالقاسم صادقی نیارکی، محمدسعدی مسگری صفحه 47
    یکی از مسائل مهم در سیستم های حمل و نقل هوشمند، مسیریابی کاربر مبناست. در چنین سیستمی هدف جلب رضایت کاربر از سیستم، جهت برآورده شدن همزمان اهداف وی در مسیرهای ارایه شده توسط الگوریتم مسیریابی است. الگوریتم های متداول مسیریابی در سیستم های اطلاعات مکانی معمولا تک هدفه بوده و یا به صورت تک هدفه حل می شوند و جنبه های دیگر نیاز کاربران را مدنظر قرار نمی دهند. در تحقیق حاضر پس از بررسی روش های بهینه سازی چندهدفه، برای مسیریابی کاربر مبنا از الگوریتم چندهدفه کلونی مورچه که با تغییراتی در ساختار الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه تک هدفه به دست آمده استفاده شده است. به این ترتیب که کاربر با توجه به نیازهای خود توابع هدف مورد نظر را تعریف کرده، سپس با استفاده از الگوریتم چندهدفه کلونی مورچه و برنامه طراحی شده، مسیرها رتبه بندی و توسط کاربر و اولویت های وی انتخاب می شوند. از مهم ترین نقاط قوت این الگوریتم این است که عامل مورچه با استفاده از یک نوع فرمون، برای انتخاب مسیر در هر تقاطع به صورت کاملا چندهدفه فکر و عمل می کند؛ در نتیجه کاربر می تواند به صورت چندهدفه مسیر مورد نظر خود را انتخاب نماید. به علاوه یکی از مهم ترین خروجی های تحقیق، جبهه جواب های مؤثر است که به کاربر اجازه می دهد با مشخص کردن اولویت های خود، مسیر نهایی را انتخاب کند. نتایج این الگوریتم در شرایط مختلف بررسی و ارزیابی شده است. آزمایش های انجام شده بر روی الگوریتم حاکی از تنظیمات مورد قبول در پارامترهای اولیه و تکرارپذیری قابل اطمینان الگوریتم است.
    کلیدواژگان: سیستم های حمل و نقل هوشمند، مسیریابی چندهدفه، هوش تجمعی، سیستم کاربر، مبنا
  • فریدون مقدس نژاد، وحید نژاد سیفی، مسعود فتحعلی صفحه 63
    توسعه کاربرد ریل جوشکاری پیوسته (CWR) در ساختار خط ریلی، حوادث خروج از خط زیادی را که ناشی از کمانش خط در اثر تنش های حرارتی فشاری بالا بوده اند، به ویژه در محل قوس در پی داشته است. رفتار واقعی پدیده کمانش خط ریلی، اندرکنش پیچیده در مدهای قائم، جانبی و پیچشی را شامل می شود که در وقوع آن، عوامل مختلف محیطی، هندسی، بهره برداری و سازه ای دخیل اند. در تحقیق پیش رو، تاثیرات اجزای مختلف روسازی شامل ریل، تراورس، ادوات اتصال و مصالح بالاست بر روی پایداری جانبی خطوط جوشکاری پیوسته ارایه شده است. برای این منظور، مطالعات پارامتریک برای خطوط واقع در مسیر مستقیم و قوسی با بهره گیری از مدل سه بعدی توسعه یافته با استفاده از زبان برنامه نویسی APDL، نرم افزار Ansys صورت گرفته است. صحت مدل توسعه یافته با مقایسه نتایج یک مسئله معین با نتایج موجود تئوریک (نتایج مذکور با تعدادی آزمون های انجام شده در مقیاس واقعی مقایسه و صحت سنجی شده اند) کنترل شده است. نتایج تحقیق نشان دادند که مصالح بالاست و ریل ها بیشترین تاثیر را بر پایداری جانبی خط از دیدگاه روسازی داشته اند.
    کلیدواژگان: کمانش، پایداری، جوشکاری پیوسته، روسازی، بالاست
  • مسعود یقینی، زهرا خندق آبادی صفحه 75
    هدف از این مقاله ارایه یک روش حل کارا برای بهینه سازی مسئله تعیین اندازه ناوگان واگن های باری در راه آهن است. مدل حل شده یک مسئله چند پریودی و پویا بوده و تقاضای واگن و زمان سیر به صورت قطعی در نظر گرفته شده است. استفاده از واگن های خالی در مدل مورد توجه واقع شده است که این امر منجر به کاهش حجم زیادی از تعداد ناوگان و هزینه ها می شود. همچنین مدل، اطلاعاتی نظیر تقاضاهای پاسخ داده نشده، تعداد واگن های مستقر در هر ایستگاه و تعداد واگن های پر و خالی در حال سیر را تعیین می کند. رویکرد ارایه شده برای حل این مسئله، ترکیب الگوریتم ژنتیک و الگوریتم تبرید شبیه سازی شده است. برای تعیین مقادیر بهینه ناوگان در ابتدای دوره برنامه ریزی و در هر ایستگاه از الگوریتم ژنتیک و برای تخصیص واگن ها به تقاضاها در طول دوره برنامه ریزی از الگوریتم تبرید شبیه سازی شده، استفاده گردیده است. همچنین برای ارزیابی عملکرد روش حل ارایه شده، مقایسه ای بین جواب های حاصل از الگوریتم پیشنهادی با جوا ب های قطعی حاصل از نرم افزار بهینه سازی CPLEX انجام شده است. نتایج به دست آمده، بر کیفیت خوب جواب ها و صرفه جویی مناسب در زمان حل، تاکید دارند.
    کلیدواژگان: حمل و نقل ریلی، بهینه سازی اندازه ناوگان، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم تبرید شبیه سازی شده
  • یادداشت پژوهشی
  • احمد فهیمی فر، احسان پاک نیت صفحه 91
    عدم شناخت صحیح رفتار خزشی سنگ ها و استفاده از مدل های رفتاری نامناسب در تحلیل و طراحی تونل ها ممکن است منجر به خسارت های جبران ناپذیری گردد. خوشبختانه در سال های اخیر بررسی رفتار تابع زمان سنگ ها مورد توجه قرار گرفته و حتی در بسیاری نرم افزارهای پرکاربرد از جمله نرم افزار FLAC نیز به این موضوع پرداخته شده است. در این مقاله، مدل های رفتاری تابع زمان ماکسول، کلوین-وویت، برگر و CVISC معرفی و پس از اعمال این مدل بر روی یک تونل دایره ای در شرایط هیدرواستاتیک در برنامه تفاضل محدود FLAC، نتایج تحلیل ها با یکدیگر مقایسه شده اند. در ادامه به منظور رفع نقص های مدل های نام برده، مدل تابع زمانی پیشنهاد و صحت عملکرد آن از طریق مقایسه آن با مدل های مذکور ارزیابی شد. مهم ترین ویژگی مدل رفتاری ارایه شده، توانایی مدل کردن هر سه مرحله خزش توده سنگ است که در تنش های بالا و اعماق زیاد رخ می دهد. همچنین این مدل، نرم شوندگی رفتار تنش-کرنش سنگ را از طریق تقلیل پارامترهای مکانیکی سنگ در رویارویی با مرحله ی سوم خزش بیان می کند.
    کلیدواژگان: مدل تابع زمان، خزش، روش تفاضل محدود، تونل
|
  • Sh. Afandizadeh, M. Ahmadi Nejad, M. Hashemi Page 1
    Because the making and developing of metro system need a lot of investment like construction and maintenance cost, performance and effectiveness of metro design and its operational planning should be noticed. Also, metro cause directly and indirectly such effect like development of a city, mobility in economical centers, change in the pattern of trips, change land use and etc, we can lead these effect to desirable direction by correct and purposeful planning. Therefore, the optimum and correct design of metro system, specifically in network routing, is so important. For solving this problem in large network with standard and conventional methods, a lot of evaluations are needed. Usually, these methods require more time and cost, so, the necessity and tendency for heuristic method can show itself. Until now, many heuristic methods have presented for solving route generation and these problems, but most of them design one metro route and pay less attention for generating a network path and analyze them. Moreover, the parameters and constraints used in these methods are not sufficient and suitable. In this paper, we propose a heuristic method based on Genetic Algorithm to solve metro network design problem. At first, many routes are generated on the basis of proposed algorithm; and then, by Genetic Algorithm and with synthesizing routes, several networks are created; and finally, a suitable network will be selected. This proposed method is evaluated in the form of case study and its results shows that this method can be adaptable for metro network design in cities.
  • G. Khazaeni, M. Khanzadi, M. Tadayon Page 11
    An experimental investigation was carried out to improve the mechanical properties of transportation concrete containing nano SiO2 by varying cement content. Compressive and tensile strength of three different cement content, 350, 400 and 450 kg/cm3, was tested in the reference and nano contained concretes. SEM photos were also used for micro structural studies. The results have shown that change of cement content causes change in strength of specimens in a convex manner with a maximum point. The addition of nano silica resulted in shifting this curve to higher cement content while the shape of curve was saved. Therefore with nano silica particles; the concrete can achieve higher strength in superior cement content. SEM observations have confirmed that nano silica can improve microstructure of concrete by decreasing the size and amount of crystals and reducing pores distribution. As observed in SEM studies, more uniform texture that produced by nano particles may put a stop to micro crack development and facilitate higher compressive and tensile strength, despite of increasing cement content.
  • S. M. Ghavami, A. Mansourian Mesgari, Khajeh Nasir Page 21
    Today’s traffic is one of the main concerns of urban managers. One of the solutions that have been proposed to reduce traffic is encourage people to use public transport instead of personal vehicles, so the quality of public transport should be increased. One way promoting public transport systems quality is creating urban traveler guidance system. In other hand, public transportation network is large and complex, also urban transportation data often is distributed and heterogeneous. In addition to, the travel route choice criteria are imprecise and uncertain. So having such characteristics, cause modeling, design and implementation of systems that can help travelers to choose their appropriate route are going to be more and more complex and difficult. We designed and implemented a travel information system for city of Tehran and named it as “TIPS”. So in this article, we illustrate the overall process of design and implementation of TIPS. The designed system will be able to acquire and combine heterogeneous data sources that are located in different places (bus, taxi and metro Inc and. ..). The gathered data will be imported in a web processing service using the OGC WFS standard. Designed WPS will be able to model the multimodal network using graph theory and it also will be able to consider available uncertainty or defects in urban traveler information such as routes, stations, and travel information. In this WPS, the modeling of uncertainty are performed using fuzzy set theory. The final outputs of designed system are several ranked optimal paths between user’s selected origin and destination. The result of these study shows that the designed system in comparison with other similar designed systems is a more optimal performance and results provided by it are closer to reality.
  • S. M. A. Kafaie, H. Saburi Karkhane Page 35
    Fuel is one of the most important inputs in road transportation (cargo and passenger) in Iran. Since price policies are being proposed for cutting down very high consumption of fuel in this sector, we try to find out the inflationary effects of these policies in this sector and in the whole economy. In doing this, we use input-output table of 1380 statistical center of Iran, under 3 alternative scenarios: (1) 200% increase in gasoline’s price, (2) 200% increase in gasoil’s price and (3) 200% simultaneous increase in prices of gasoline and gasoil. Our findings indicate that: under 1st scenario, inflation would rise in the cargo and passenger subsectors by 6% and 9% respectively, and in the whole economy (in case of no expected inflation) by 4.3%, under 2nd scenario, inflation would increase in the cargo and passenger subsectors by 4.2% and 4.5% respectively, and in the whole economy (in case of no expected inflation) by 2.2% and, under 3rd scenario, inflation in the cargo and passenger subsectors by 10.2% and 13.5% respectively, and in the whole economy (in case of no expected inflation) would rise by 6.5%.
  • Z. Masoomi, A. Sadeghi Nearaki Mesgari Page 47
    One of the important issues in Intelligent Transportation Systems is designing and using multi-objective path finding algorithms. Such algorithms are designed to meet user satisfaction and needs through paths provided by the path finding algorithm. The conventional route planning algorithms can’t meet the user’s needs because they usually are in one-objective mode or solved in this mode. In the present study, we developed an algorithm for solving multi-objective route planning problem using a multi-objective ant algorithm in which the user defines objective functions based on her/his own needs. Then the paths are selected and ranked using the multi-objective ant colony algorithm and designed software for this purpose. This algorithm is evaluated under different conditions. The greatest strength of this algorithm is that ants choose path acting entirely in a multi-objective mode.
  • F. Moghaddas Nejad, V. Nejad Seifi, M. Fathali Page 63
    Track buckling is formation of large lateral misalignments due to high compressive thermal stresses in continuous welded rail (CWR) tracks and often results in catastrophic derailments. Investigating the actual behavior of this phenomenon is a complex interaction between the vertical, lateral and torsional modes. In the present study, the effects of different superstructure components such as rails, sleepers, fasteners and ballast materials on lateral stability of CWR tracks have determined utilizing a three-dimensional developed model. The parametric studies have been done for both straight and curvilinear tracks. The validity of the model is verified through comparison with theoretic results and other experimental works. The studies show that the rails and ballast materials have highly affect on track
  • M. Yaghini, Z. Khandaghabadi Page 75
    The aim of this paper is to present a new solution method to optimize rail-car fleet sizing problem. The model is a dynamic and multi-periodic and car demands and travel times are assumed to be deterministic. There are important interactions between decisions on sizing a rail car fleet and utilizing that fleet. Consequently, using empty rail-cars is considered in the proposed model that leads to a high decrease of fleets number and costs. The model also provides rail network information such as unmet demands, number of stationed rail-car in each station and each time period, and number of loaded and empty traveling rail-car at any given time. In this paper, the proposed solution procedure is combining Genetic Algorithm (GA) and Simulated Annealing (SA) algorithms. GA is used for determining the number of fleets in each station at the beginning of the planning horizon, and SA is used for assigning rail-cars to demands in the length of the planning horizon. Computational results demonstrate the applicability of the proposed approach. For evaluating the proposed solution method, a comparison between results of the hybrid metaheuristic algorithm and optimum results of CPLEX software is done. The efficiency and effectiveness of the proposed hybrid algorithm is revealed.
  • A. Fahimifar, E. Pakniyat Page 91
    Inaccurate understand of creep behavior of the rocks and application of inappropriate behavior models can lead in uncompensable damages in the tunnel analysis and design. Fortunately, study of time-dependent behavior of rocks has been taken into consideration in recent years and even it has been considered in many of the most applicable soft wares such as FLAC. In this paper, the time-dependent behavior models of Maxwell, Kelvin-voit, Burger and CVISC have been presented. Subsequently, these models have been analyzed in the finite difference program of FLAC in a circular tunnel model in a hydrostatic condition, thereafter; the analysis results have been compared. Improving these models, a time-dependent model has been proposed and its performance has been verified by comparison with mentioned models. The most important attribute of the proposed model in this paper, is its advantages to take all three stages in rock masses creeping into consideration (this phenomenon occurs in high stress zones in deep part of rock masses). Furthermore, this model has the advantage of describing the softening behavior in stress-strain curve based on the reduction in rock mechanical parameters (In confronting to tertiary creep).