فهرست مطالب

مهندسی حمل و نقل - سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، زمستان 1389)

فصلنامه مهندسی حمل و نقل
سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، زمستان 1389)

  • تاریخ انتشار: 1390/11/16
  • تعداد عناوین: 7
|
  • اسماعیل آیتی، جبارعلی ذاکری سردرودی، علی اصغر صادقی صفحه 99
    در سیستم حمل و نقل ریلی، گذر اه های ریلی- جاده ای از نظر ایمنی به عنوان یک نقطه بحرانی و درسیستم جاده ای به عنوان یک مکان دارای شرایط خاص مانند پل و تونل، شناخته می شوند. بررسی ها نشان می دهند هرچند تعداد تصادفها در گذرگاه ها نسبت به دیگر نقاط جاده ای درایران کم است، اما نسبت به تعداد گذرگاه ها و نیز نسبت به سوانح راه آهن بسیار بالا است. شناسایی گذرگاه های پرخطر به منظور بهسازی سریع و تخصیص بهینه منابع و امکانات محدود، راهکاری اساسی برای کاهش اثرات زیانبار تصادفات است. استفاده از مدلهای آماری که بر اساس مشخصات ترافیکی، هندسی و تاریخچه وقوع تصادفات ساخته می شود، یکی از روش های شناسایی نقاط حادثه خیز است. با وجود ایجاد چنین مدلهایی برای دیگر نقاط مانند پل و تقاطع جاده ای تاکنون مدل پیش بینی فراوانی وقوع تصادف مخصوص گذرگاه های راه آهن ایران تهیه نشده است. در این مقاله با استفاده از اطلاعات مشخصات ترافیکی و هندسی گذرگاه ها و تصادفات واقع شده در آنها در فاصله سالهای 1381- 1385 با بکاربردن رگرسیون خطی تعمیم یافته، مدل پیش بینی فراوانی وقوع تصادف تهیه شده است. حجم ترافیک جاده ای و ریلی، وجود راهبند، موقعیت گذرگاه، سرعت قطارها و نوع روسازی جاده مشخصه هایی هستند که از نظر آماری معنی دار بوده و در مدل ارائه شده وارد شده است. با توجه به ضرایب به دست آمده برای هر مشخصه و تغییرات احتمالی در آینده می توان نمایی از وضعیت ایمنی هر گذرگاه در نظر گرفت. استفاده از این مدل به منظور اولویت بندی ایمن سازی گذرگاه ها، پیش بینی وضعیت آینده هر گذرگاه با تغییر شرایط گذرگاه، تخصیص منابع و... در راه آهن کشور پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: گذرگاه ریلی، جاده ا ی، تصادف، مدل پواسون، مدل دو جمله ای منفی
  • فرهاد دانشجو، حمیدرضا احمدی صفحه 115
    تاکنون برای تشخیص آسیب و محل آن به صورت گسترده از روش های حوزه زمان و حوزه فرکانس استفاده شده است. با توجه به قابلیت توابع زمان-فرکانس مربعی، در این تحقیق برای اولین بار الگوریتم جدیدی بر پایه این توابع برای شناسایی سیستم و تشخیص آسیب لرزه ای در پایه پلها پیشنهاد شده است.
    برای انجام مطالعات از مدل پل PEER-W180 استفاده شده است. به این منظور پیش از رویداد زلزله، حسگر هایی در بالای هر یک از پایه های پل نصب شده و نیروی محرک به پل اعمال شده و سیگنالهای پاسخ پل ثبت می شود. پس از رویداد زلزله و ایجاد آسیب در پایه پل، مجددا سیگنالهای پاسخ پل تحت اثر نیروی محرک ثبت می شوند. سیگنالها با استفاده از توزیع تداخلی کاهش یافته که یک تابع در حوزه زمان-فرکانس است پردازش شده و مشخصات دینامیکی آنها استخراج می شوند. پس از آن با استفاده از روش پیشنهادی تانسوری سه بعدی، آسیب شناسایی شده و محل آن مشخص می شود. نتایج نشان دهنده توانایی الگوریتم پیشنهادی برای شناسایی سیستم و تشخیص آسیب لرزه ای ایجاد شده در پایه پل هستند. الگوریتم پیشنهادی تنها بر مبنای پاسخ پل، سیستم را شناسایی و آسیب را تشخیص می دهد. علاوه بر آن لازم نیست مدل تحلیلی و بهنگام شده پل ساخته شود. بر اساس نتایج به دست آمده با استفاده از الگوریتم پیشنهادی، پایه آسیب دیده به درستی شناسایی شده است. علاوه بر آن بیشترین مقدار خطا در محاسبه احتمال وجود آسیب در پایه ها با استفاده از الگوریتم پیشنهادی 1/6% محاسبه شده که نشان دهنده توانایی الگوریتم در شناسایی آسیب و تعیین محل آن است.
    کلیدواژگان: تشخیص آسیب، روش تانسوری سه بعدی، تابع زمان، فرکانس، توزیع تداخلی کاهش یافته، پای ه های بتنی پلها
  • اسماعیل شاه طهماسبی، سارا شمس الهی، تقی حیدری صفحه 127
    همیت حمل و نقل در توسعه کشورها و تاکید بر بهره وری در برنامه های پنجساله توسعه از مهم ترین علل انجام تحقیقات بیشتر در مبحث کارآیی حمل و نقل است.
    با وجود اهمیت این دو موضوع، کمتر تحقیقی مبحث سنجش کارآیی با استخراج شاخصهای مهم در صنعت حمل و نقل و با تاکید براستانها در طول برنامه های توسعه را مدنظر داشته است. دراین تحقیق برای دستیابی به چنین هدفی و با استفاده از 6 شاخص ورودی و 6 شاخص خروجی در دو برنامه سوم و سه سال ابتدایی برنامه چهارم، به بررسی کارآیی نسبی استانها در حمل و نقل باری و مسافری پرداخته شده است. در این راستا از مدل ریاضی تحلیل پوششی داده ها (DEA) و تحلیل حساسیت این مدل استفاده شده است. روش تحقیق مورد استفاده توصیفی- تحلیلی محسوب می گردد و داده ها از مراجع آماری معتبر استخراج شده اند. نتایج نشان از کارآیی بالای استانهای بوشهر و تهران و کارآیی پایین استان کهکیلویه و بویراحمد در برنامه سوم و چهارم توسعه دارد. تعداد وسایل نقلیه عمومی درون شهری به عنوان حسا سترین شاخص ورودی و میزان مسافر حمل و نقل جاد های به عنوان حساس ترین شاخص خروجی به دست آمدند که نشان از اهمیت این دو شاخص در کارآیی سیستم حمل و نقل کشور دارد.
    کلیدواژگان: حمل و نقل باری و مسافری، کارآیی، تحلیل پوششی داده ها
  • امیر مدرس، امیر کاوسی صفحه 143
    به دلیل خصوصیات مقاومتی پیشرونده در مخلوطهای بازیافت شده با قیرامولسیون و سیمان، مدول برجهندگی آنها تغییر کرده و اصولا با گذشت زمان افزایش می یابد. بنابراین انتخاب مدول برجهندگی این مخلوطها در طراحی، پیچیده تر از مخلوطهای آسفالت گرم است. تخمین مدول برجهندگی در زمانهای مختلف با استفاده از مقدار آن در ابتدای دوره عمل آوری امکان کنترل باربری این لایه مطابق با طراحی را فراهم می کند. ازطرفی به دلیل عدم دسترسی به تجهیزات اندازه گیری مدول برجهندگی در محل پروژه، ارائه مدلی که با استفاده از آن بتوان مقدار این پارامتر را با روشی ساد هتر تخمین زد، برای دستیابی به اهداف فوق مفید است. در این تحقیق با تهیه نمونه های آزمایشگاهی و انجام آزمایشهای گسترده مدلی ارائه شده است که با استفاده از آن می توان با اندازه گیری مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) یک نمونه، مدول برجهندگی آن را در شرایط)دما و زمان(یکسان و متفاوتی از شرایط آزمایش کشش تخمین زد. به این منظور نمونه های مختلفی حاوی قیرامولسیون بهینه و مقادیر گوناگونی از سیمانهای نوع I و پوزولانی، ساخته شده و پس از عمل آوری در شرایط آزمایشگاه به مدت 7، 28 و 120 روز، آزمایشهای ITS و مدول برجهندگی در سه دمای 25، 5 و10- درجه سانتیگراد بر روی آنها انجام شد. براساس نتایج به دست آمده، ابتدا مدلی ارائه شد که با استفاده از آن می توان مقدار مدول برجهندگی را در شرایطی یکسان با آزمایش ITS محاسبه کرد. سپس با در نظرگیری تاثیر دو پارامتر دما و زمان بر مدول برجهندگی، مدل فوق برای تخمین مدول برجهندگی در شرایط متفاوتی از شرایط آزمایش ITS اصلاح شد. مقایسه مقادیر به دست آمده از مدلها با نتایج آزمایشها حاکی از همبستگی مناسبی بین این دو دسته از مقادیر بود. همچنین نتایج به دست آمده از مدل برای مطالعات مشابه نیز بررسی شده و با توجه به تحلیلهای انجام شده مدلها برای نمونه های بازیافت شده حاوی 1 تا 3 درصد سیمان و حداکثر زمان عمل آوری 120 روز دارای اعتبارند.
    کلیدواژگان: بازیاف تسرد، قیرامولسیون، سیمان، مقاومت کششی، مدول برجهندگی
  • علی نادران صفحه 155
    توجه به ایمنی در برنامه ریزی حمل و نقل، راهبرد جدیدی در برخورد کنشی با تصادفات است. به این منظور باید ابزارهای مناسبی در سطح کلان برنامه ریزی تهیه شود تا بتوان تاثیر طرحهای حمل و نقل را بر ایمنی به صورت هم فزون ارزیابی کرد. هدف پژوهش حاضر، تدوین مدلهای هم فزون پیش بینی تصادفات به گونه ای سازگار با مدلهای تولید سفر در فرآیند چهار مرحله ای برآورد تقاضای سفر است. مفهوم مدلهای ایجاد تصادف بر اساس استفاده از نتایج مدلهای ایجاد سفر و برازش خطی تعمیم یافته با توزیع دو جمله ای منفی، به این منظور معرفی شده است. در این مدلها، رابطه تعداد تصادفات در ناحیه های ترافیکی شهری با تعداد سفرهای ایجاد)تولید/جذب(شده در آن ناحیه مورد ارزیابی قرار گرفته است. به این ترتیب ابزاری بررسی تاثیر سناریوهای مختلف حاصل از برنامه ریزی حمل و نقل و مدیریت تقاضای سفر بر کاهش هم زمان ازدحام و تصادفات در مطالعات جامع حمل و نقل فراهم می شود. نتایج نشان داده اند رابطه معنی داری بین تعداد تصادفات و تعداد سفرها به تفکیک هدف در ناحیه های ترافیکی وجود دارد.
    کلیدواژگان: برنام هریزی ایمنی، ایجاد سفر، ایجاد تصادف، مدل ه مفزون، مدل دوجمل های منفی
  • شمس نوبخت، امیر مصطفوی ماریان صفحه 171
    یکی از مهم ترین نکات پیرامون جایگاه های عرضه سوخت مکانیابی مناسب آنهاست. هدف این پژوهش تعیین تعداد و محل مناسب قرارگیری جایگاه های عرضه سوخت با استفاده از مدل برنامه ریزی ریاضی است.
    به گونه ای که این جایگاه ها بیشترین خدمت دهی ممکن را داشته باشند. در این تحقیق شهر مشهد برای مطالعه انتخاب شد. حوزه ترافیکی شهر مشهد به 13 منطقه و 141 ناحیه ترافیکی شهرداری تقسیم بندی شده است. اطلاعات و مشخصات مربوط به حوزه ترافیکی مشهد پس از جمع آوری، در محیط GIS سامان دهی گردید. همچنین بر مبنای مصرف بنزین در یک بازه مشخص و با در نظر گفتن شرایطی، تعداد ایستگاه های پمپ بنزین مورد نیاز محاسبه شد.
    برای بررسی خدمت دهی یک ناحیه درصورت احداث پمپ بنزین در آن با در نظر گرفتن سناریوهایی، پتانسیل هر ناحیه تعریف و محاسبه گردید. در ادامه به تعریف مدل ریاضی مکانیابی بر مبنای حداکثر پتانسیل خدمت دهی ناحیه ها و حل آن با استفاده از نرم افزار Lingo پرداخته شد، بهترین ناحیه ها از نظرخدمت دهی انتخاب شدند. در انتها اولویت بندی ناحیه های گزیده در قالب سناریوهای مفروض در محیط GIS ارائه گردید.
    کلیدواژگان: مدل مکانیابی، برنامه ریزی ریاضی، جایگاه عرضه سوخت، حداکثر خدمت دهی
  • مسعود یقینی، محسن مومنی، محمدرضا سرمدی صفحه 181
    هدف مسئله یافتن کوتاه ترین مسیر همیلتونی، به دست آوردن کوتا هترین مسیر بین مجموعه ای از شهرهاست، به گونه ای که هر شهر فقط یک بار در مسیر قرار گرفته و مسیر ساخته شده به شهر اول منتهی شود. این مسئله علاوه بر جنبه نظری از جنبه کاربردی نیز اهمیت فراوانی دارد و در ساخت تراشه های الکترونیکی، زمانبندی کارها، تعیین توالی کارها و در مسیریابی وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اهمیت و کاربرد گسترده یافتن کوتاه ترین مسیر همیلتونی، در این مقاله برای اولین بار، این مسئله بین 423 شهر ایران با استفاده از الگوریتمهای فراابتکاری حل شده است. با توجه به تفاوت الگوریتمهای فرا ابتکاری، الگوریتم جستجوی ممنوعه به عنوان یک الگوریتم فراابتکاری مبتنی بر جواب منفرد و الگوریتم ممتیک به عنوان یک الگوریتم فراابتکاری مبتنی بر جمعیت، برای حل این مسئله استفاده شده است.
    به منظور ارزیابی عملکرد الگوریتمهای پیشنهادی، مسائل استاندارد با ابعاد مختلف 16 شهر تا 1060 شهر انتخاب گردیده است. پیاده سازی الگوریتمهای پیشنهادی با استفاده از زبان جاوا صورت گرفته و در نهایت عملکرد هر الگوریتم با توجه به کیفیت جواب به دست آمده و زمان حل، ارزیابی شده و نتایج مورد مقایسه قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارآیی و اثربخشی بسیار الگوریتمهای پیشنهادی است.
    کلیدواژگان: فروشنده دور هگرد، مسیر همیلتونی، الگوریتم جستجوی ممنوعه، الگوریتم ممتیک
|
  • E. Ayati, J. A. Zakeri, A. Sadeghi, Ph Page 99
    From safety point of view, railroad- highway grade crossings are critical points in rail transportation system and are sites with specific characteristics in the elements of road transportation systems such as bridges and tunnels. Although, accident frequency in crossings is low in comparison with the accident frequency in roads, studies demonstrate that it is still very high compared to the low number of crossings and relatively high standard of railway safety. Identification of high risky grade crossings is a basic method to reduce harmful accident impacts and optimize resource allocation and quick improvement. Employing statistical models is a solution for identifying black spot crossings which are developed, based on the relationships between accidents and geometric design, control devices and traffic attributes. Despite developing such models for other road spots such as bridges and road intersections, no frequency prediction model for railway- highway grade crossings in Iran has been generated so far. The present study tries to develop a frequency prediction model using geometric and traffic grade crossing characteristics and the occurred accidents in the years 2002 to 2006. Average daily vehicle traffic, average daily train traffic, availability of gates, crossing location (rural or urban), train speed and highway pavements are significant and are introduced in Poisson model. Considering the estimated coefficient for each factor and expected changes in future, a new outlook of safety situation of grade crossings can be imagined. Use of this method is suggested for prioritization of grade crossing securing, prediction of future crossing situation with change of characteristics, resource allocation, etc. in Iran railway system.
    Keywords: Railway, highway grade crossings, Accident, Prediction frequency model
  • H. R. Ahmadi, F. Daneshjoo Page 115
    In scientific research works, time domain and frequency domain methods have been widely used to detect damage and its location. By making attention to the capabilities of square time frequency representations in this study a new algorithm based on the representations was suggested for the first time to identify system and detect seismic damage in bridge piers. To evaluate the proposed algorithm, the analytical model of PEER-W180 Bridge was used. According to the method, before an earthquake event, some sensors were installed on top of the piers and vibrated the bridge by exciting force and recorded the bridge response signals. After the earthquake event which caused damages in the bridge piers, structural response signals of the piers were then recorded. Therefore the signals were processed using Reduced Interference Distribution, which is a time frequency representation, and dynamic characteristics were extracted. Then, by using the suggested threedimensional tensor method, the damage and its location were detected. The results show the ability of the proposed algorithm for system identification and seismic damage detection in bridge pier. The algorithm is an output-only method. Furthermore, there is no need to create and update an analytical model of an existing bridge. According to the results, the damaged pier was detected correctly using the proposed algorithm. In addition, maximum error in the probability of damage in the piers was calculated equal to % 6.1. Therefore, the results indicate the ability of the algorithm in detection the damage and its location.
    Keywords: Railway, highway grade crossings, Accident, Prediction frequency model
  • E. Shahtahmasbi, S. Shamsollahi, T. Heidary Page 127
    Importance of transportation in development of countries and emphasis on productivity in the five-year development plans, are the most important reasons to do more research on the topic of transportation efficiency. Despite the importance of these two topics, less research with the extraction of performance measurement’s indicators in the transportation industry and emphasis of provinces during the development plan period have been implemented. In this research, to achieve this goal by using the 6 input and 6 output indices within the Third Development Plan and the first 3 years within the Fourth Development Plan, we consider the relative performance of the provinces in the cargo of transportation has been considered in this paper, by using the mathematical Data Envelop Analysis Model (DEA) and Susceptibility Model. The method used in this research is descriptive - analytic and the data are extracted from the valid census references. The results indicate that there is a high performance in Booshehr and Tehran Provinces and low performance in Kohgiluyeh and Boyer Ahmad Province, within the Third and Fourth plans. The number of inter –city vehicles is considered as a main input index and the number of passengers is considered as an output index, indicating the significance of both parameters in the performance of transportation system.
    Keywords: Cargo, passenger transportation, Efficiency, Data Envelopment Analysis Model, Susceptibility Model
  • A. Modaress, A. Kavussi Page 143
    Due to maturation, the resilient modulus (Mr) of recycled mixes with bitumen emulsion and cement will increase upon curing. Therefore choosing a design Mr for these mixtures will be more complex than conventional hot mixes. Furthermore the Mr test apparatus is not accessible in many project plants and developing a model for estimating the Mr with an inexpensive and accessible method will be desirable. In this research using the results of indirect tensile strength (ITS) and Mr tests at different temperatures (-10, 5 and 25oC) and curing times (7, 28 and 120 days), two models have been developed for recycled mixture with bitumen emulsion containing type I and pozzolanic cements. Based on the results, first the relation between ITS and Mr in similar conditions (temperature and curing time) for each cement was correlated by a linear relation. Then by considering the effects of temperature and curing on Mr, the aforementioned models were modified for estimating Mr in different conditions.
    Keywords: Cold recycling, bitumen emulsion, cement, ITS, Mr
  • A. Naderan Page 155
    Safety conscious transportation planning is a new strategy in proactive approaches towards crashes. This approach requires specialized tools at macro-level to account for the safety implications of transportation policies and plans at an aggregate level. The purpose of his paper is to develop Aggregate (macro) Crash Prediction Models (ACPMs) that are concurrent with the trip generationstep of the four step demand modeling technique. The concept of Crash Generation Model (CGM) is introduced based on trip frequencies generated by purpose in each urban Traffic Analysis Zone (TAZ) utilizing a logarithmic transformation in a generalized linear model with the assumptionof a negative binomial error structure. CGMs may be used for immediate checking of the impact of future trip generations on crash frequencies in comprehensive transportation planning studies (i.e. ability to forecast crashes at each time-step trips are being forecasted). They will help safety planners develop travel demand management scenarios and simultaneously assess their perceived impact on the overall safety of the urban areas. The models prove an effective step towards incorporating safety into long-range transportation planning. It is shown that there is a significant relation between crash frequencies and trip frequencies by purpose per TAZ.
    Keywords: Aggregate Crash Prediction Models (ACPMKs), Traffic Analysis Zone, Accident prediction models
  • Sh. Nowbakht, A. Mostafavi Marian Page 171
    One of the most important points about gas stations is their suitable and appropriate location. The aim of this project is to determine the appropriate number and location of gas stations by utilization of mathematical programming model, in a way that these stations have the best services. In this research, the City of Mashhad was chosen as the study area. Mashhad is divided into 13 urban districts and 141 traffic zones. Mashhad city is selected for this project. Information and specifications regarding the traffic background of Mashhahd was collected and then organized within GISenvironment. Also on the basis of gas consumption in a particular period and considering some specific circumstances, the number of the required gas stations was calculated. In order to study the serviceability of the districts where the gas stations are built, the potentiality of each district was defined and calculated, using some specific scenarios. The mathematical site selection model was defined on the basis of the maximum serviceability potentials of districts and solved by Lingo Software, and the best serviceable districts were chosen. Finally the selective districts prioritization was presented in the framework of some assumed scenarios in GIS environment.
    Keywords: Locating model, mathematical programming, gas station sites, serviceability
  • M. Yaghini, M. Momeni, M. Sarmadi Page 181
    The traveling salesman problem (TSP) is a well-known and important combinatorial optimization problem. The goal is to find the shortest tour that visits each city in a given list exactly once and then returns to the starting city. Despite this simple problem statement, solving the TSP is difficult since it belongs to the class of NP-hard problems. This means that no known algorithm is guaranteed to solve all TSP instances to optimality within reasonable execution time. Due to thedifferent nature of metaheuristics algorithms and the importance and application of TSP in different fields, in this paper the shortest Hamiltonian path is achieved between 423 Iranian cities by the two types of algorithms. for the first time Tabu search as a single-solution-based algorithm and memetic algorithm as a population-based algorithm is selected. To evaluate the accuracy and efficiency of the proposed algorithms, standard problems with size from 16 cities to 1060 cities have been used. Results demonstrate the performance and effectiveness of proposed algorithms. Java programming language to code algorithms has been used in this research. Parameters tuning for each algorithm is done separately and ultimately the best value for each parameter has been determined.Finally, the performances of each algorithm determined by quality of solution and CPU time and the results have been compared.
    Keywords: Travelling Salesman Problem, Hamiltonian path, Tabu search algorithm, Memetic algorithm