فهرست مطالب

پژوهشنامه حمل و نقل - سال نهم شماره 3 (پیاپی 32، پاییز 1391)
  • سال نهم شماره 3 (پیاپی 32، پاییز 1391)
  • تاریخ انتشار: 1391/08/23
  • تعداد عناوین: 7
|
  • شهریار افندی زاده، هاجر حاج محمدی، نوید کلانتری صفحه 209
    بزرگراه های درون شهری یکی از تسهیلات زیربنایی هستند که در جابه جایی های روزانه نقش مهمی دارند. مدیریت صحیح آمد و شد با بهره گیری از وسایل مختلف کنترل ترافیک در این بزرگراه ها، می تواند جریانی روان و یکنواخت را به وجود آورد که در کاهش تاخیرها و افزایش ظرفیت جریان بسیار موثر باشد. کنترل رمپ و اعمال سرعت مجاز متغیر دو شیوه از کارآمدترین ابزار برای کنترل بزرگراهی هستند که در س ل های اخیر تحقیقات و مطالعات زیادی روی تاثیر آنها بر جریان انجام شده و این موضوع را به یکی از مباحث روز تبدیل کرده است. از این رو در این مقاله یک مدل ابتکاری جهت هماهنگ سازی و بهینه سازی مقادیر این دو کنترل کننده در یک شبکه بزرگراهی ارایه می شود. این مدل متشکل از یک مدل غیر خطی پیش بینی جریان ترافیک، برای محاسبه تابع هدف مدل و الگوریتم بهینه سازی ژنتیک برای بهینه کردن مقادیر متغیرها است. مدل معرفی شده، سپس روی یک معبر فرضی بزرگراهی پیاده می شود. با مقایسه نتایج حاصل از پیاده سازی این مدل، این حقیقت قابل درک است که کنترل کننده رمپ به تنهایی فقط در شرایطی که ازدحامی در مسیر اصلی وجود ندارد کارا است و با ایجاد تراکم و بالا رفتن نسبت حجم به ظرفیت در معبر اصلی، از میزان تاثیرگذاری آن کاسته می شود. در این حالت با به کار بردن سرعت مجاز متغیر در بالادست رمپ، هم به روان سازی و یکنواخت کردن جریان کمک می شود و هم کنترل کننده رمپ به بالاترین میزان تاثیرگذاری خود بر جریان معبر اصلی می رسد.
    کلیدواژگان: هماهنگ سازی، کنترل کننده رمپ، سرعت مجاز متغیر
  • محمد تمنایی، سید مهدی ابطحی، حسین حق شناس صفحه 223
    هدف از این پژوهش، تحلیل توزیع سرفاصله های زمانی وسایل نقلیه در بزرگراه های چندخطه تحت شرایط تردد سنگین است. در این مطالعه، رفتار رانندگان جهت انتخاب سرفاصله در ساعات اوج ترافیک روز و شب مورد ارزیابی قرار گرفت. جمع آوری داده در بزرگراه شش خطه شهید خرازی اصفهان در ساعات اوج ترافیک و تحت شرایط غیرمنقطع انجام شد. با استفاده از آزمون های کای دو، نیکویی برازش مدل های آماری بر توزیع سرفاصله ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مدل توزیع لوگ نرمال انتقال یافته، مدلی مناسب جهت برازش بر توزیع سرفاصله ها در خط سبقت است، در حالی که مدل توزیع گامای انتقال یافته جهت برازش بر سرفاصله های خط میانی مناسب می باشد. تفاوت مدل توزیع سرفاصله ها در خطوط مختلف ناشی از تفاوت رفتار رانندگان در این خطوط است. در ساعات اوج جریان ترافیک الگوی دنباله روی رانندگان در خط سبقت متفاوت از خط میانی است؛ به گونه ای که اکثر رانندگان در خط سبقت حتی در سرعت-های بالا، تمایل زیادی به تعقیب وسیله جلویی نشان می دهند. این امر سبب شده است که ظرفیت خطوط با یکدیگر متفاوت شوند و در نتیجه، توزیع و شاخص های آماری سرفاصله ها در شرایط نزدیک به ظرفیت هر خط با یکدیگر تفاوت قابل توجهی داشته باشند. همچنین بررسی نتایج حاصل از مقایسه در شرایط روز و شب نشان داد که رانندگان در شرایط تردد سنگین در ساعات شب، سرفاصله های ایمن تری نسبت به ساعات روز اختیار می کنند.
    کلیدواژگان: سرفاصله زمانی، توزیع، رفتار رانندگان، دنباله روی
  • عرفان حسن نایبی، فریدون کیانفر صفحه 235
    بهره برداری بهینه از ظرفیت حمل و نقل ریلی، یکی از اهداف اساسی در برنامه ریزی حرکت قطارها محسوب می شود. با توجه به هزینه های بسیار بالای احداث خطوط ریلی جدید، بهره برداری بهینه از ظرفیت خطوط ریلی موجود در اولویت قرار دارد. از این رو، به کارگیری روش های مناسب برای تحلیل حداکثر ظرفیت خطوط ریلی و استفاده بهینه از ظرفیت موجود بدون نیاز به احداث خطوط جدید، از تحلیل های اساسی در صنایع حمل و نقل ریلی به شمار می آید. ترتیب اعزام قطارها از ایستگاه مبدا و همچنین برنامه توقف قطارها در ایستگاه های مسیرهای دوخطه ریلی، دو عامل اساسی در استفاده بهینه از ظرفیت حمل و نقل ریلی می باشند. در این تحقیق، مسئله تعیین توالی اعزام و همچنین برنامه توقف قطارها در جهت حداکثر استفاده از ظرفیت شبکه ریلی موجود، مورد بررسی قرار گرفته است. در این مسئله هدف تعیین ترتیب اعزام قطارها از ایستگاه مبدا و همچنین مکان توقف برنامه ای قطارها در راستای حداقل سازی طول افق زمان بندی می باشد. این مسئله در قالب حالت خاصی از مسئله جریان کارگاهی منعطف بررسی شده است. برای این مسئله، یک مدل برنامه ریزی ریاضی عدد صحیح با در نظر گرفتن محدودیت های خطوط ریلی داخل ایستگاه و همچنین سایر محدودیت های مربوط به راه آهن ایران مانند توقف قطارها در بازه های افق شرعی، ارایه شده است. به دلیل پیچیدگی محاسباتی و دشواری یافتن جواب بهینه در این مسئله، از الگوریتم فراابتکاری جستجوی تصادفی تطابقی حریصانه برای یافتن جواب های نزدیک به بهینه، استفاده شده است. سه الگوریتم فراابتکاری بر پایه الگوریتم فراابتکاری جستجوی تصادفی تطابقی حریصانه ارایه شده و روی نمونه مسایل تصادفی مورد آزمایش قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده موید کارایی بالای الگوریتم های ارایه شده برای حل این مسئله در ابعاد واقعی می باشند.
    کلیدواژگان: توالی اعزام قطارها، برنامه توقف قطارها، مسیرهای دوخطه ریلی، الگوریتم جستجوی تصادفی تطابقی حریصانه
  • حسین صادقی، بهرام سحابی، نفیسه صفری صفحه 259
    در این مطالعه، شبکه توزیع بنزین از پالایشگاه ها و بنادر ورودی به مراکز مصرف به صورت یک مدل حمل و نقل مرکب یک کالایی با هدف حداقل نمودن هزینه حمل بهینه یابی می شود. مدل بهینه شامل 2 مبدا، 77 مقصد و 47 نقطه واسط و 6076 متغیر تصمیم (مسیرهای حمل) می شود. نتایج نشان می دهد 73 درصد بنزین با خطوط لوله، 23 درصد با تانکر و 4/3 درصد با کشتی حمل می شود، حمل با خط لوله70 درصد، حمل با تانکر 25 درصد و حمل با کشتی 5 درصد از کل هزینه های حمل را به خود اختصاص داده اند و همچنین نتایج، نشان دهنده 17 درصد صرفه جویی در هزینه های توزیع بنزین در سال 1387 است.
    کلیدواژگان: حمل و نقل، بنزین، تانکر، خط لوله، هزینه حمل و نقل
  • محمدحسین طحاری مهرجردی، فاطمه شاکری، حمید بابایی میبدی صفحه 275
    کسب اطمینان از ارایه بهترین و کیفی ترین خدمات در بخش حمل و نقل هوایی، مستلزم ارزیابی عملکرد فرودگاه های کشور می باشد. هدف از این مقاله ارزیابی کارایی فرودگاه های کشور با استفاده از یکی از تکنیک های ناپارامتریک در این زمینه تحت عنوان تکنیک تحلیل پوششی داده ها می باشد. به این صورت که از تکنیک تحلیل پوششی داده ها برای ارزیابی کارایی فرودگاه ها با ورودی هایی همچون تعداد نیروی کار، مساحت ترمینال، طول باند و خروجی هایی همچون تعداد پرواز، تعداد مسافر ج به جا شده و میزان بار حمل شده استفاده شد و فرودگاه های کشور به دو دسته فرودگاه های کارا و غیرکارا طبقه بندی شدند. در مرحله بعد، ضمن شناسایی فرودگاه های مرجع برای فرودگاه های ناکارا، شاخص های حساس موثر بر کارایی فرودگاه های کشور شناسایی و بررسی شد تا امکان افزایش کارایی هر فرودگاه نیز فراهم شود. فرودگاه های منتخب این پژوهش متشکل بر 21 فرودگاه فعال کشور در زمینه حمل و نقل هوایی می باشد که از این تعداد فرودگاه های امام، مهرآباد، اهواز، رشت، ساری، گرگان و بیرجند حداکثر کارایی از مدل تحلیل پوششی داده ها به دست آورند. شاخص تعداد کارکنان فرودگاه به عنوان کم حساس ترین و شاخص مساحت ترمینال به عنوان حساس ترین شاخص در عملکرد کارایی فرودگاه های کشور شناسایی شد. در پایان از یک مکانیزم رتبه بندی کامل تحت عنوان تکنیک ارزیابی کارایی متقاطع به منظور رتبه بندی فرودگاه های کشور استفاده شد. نتایج رتبه بندی نهایی، فرودگاه اهواز را در رتبه اول و فرودگاه آبادان را در رتبه آخر سطح عملکرد نشان داد.
    کلیدواژگان: تحلیل پوششی داد ه ها، تحلیل حساسیت، فرودگاه های ایران، ارزیابی کارایی متقاطع
  • منصور فخری، میلاد طاری بخش صفحه 293
    ایجاد مقاومت لغزندگی کافی یکی از الزامات مهم و اجتناب ناپذیر در ساخت روسازی های بتنی است. انتخاب روش پرداخت سطح رویه، عاملی است که اثرات عمده ای بر خصوصیات اصطکاکی سطح دارد. با این حال، هنوز دستورالعمل جامعی برای شناسایی و انتخاب روش ایجاد بافت روسازی های بتنی که مجموعه عوامل فنی، اقتصادی، زیست محیطی و ایمنی راه را در -بر گیرد، وجود ندارد. هدف از این پژوهش آزمایشگاهی، تعیین رابطه بین مشخصات بافت درشت ایجاد شده و مقاومت لغزندگی روسازی های بتنی می باشد. برای این منظور با درنظر گرفتن سه تیپ دانه بندی مختلف براساس تفاوت در بزرگ ترین اندازه اسمی سنگدانه های آنها، به ارایه سه طرح اختلاط مناسب اقدام شد. پس از پذیرش این سه تیپ مخلوط، برای ساخت نمونه های مربوط به آزمایش های آونگ انگلیسی و پخش ماسه، روش شیارزدن (در وضعیت بتن پلاستیک) به-کار گرفته شد تا میزان تاثیر این روش بر خصوصیات بافت ریز و بافت درشت رویه های بتنی، ارزیابی گردد. شیارها در سه پهنا و چهار فاصله مختلف، روی سطح ایجاد شدند و نمونه ها در سه امتداد طولی و عرضی و مورب، تحت آزمایش آونگ انگلیسی قرار گرفتند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که ایجاد بافت روی سطح بتن، مقاومت لغزندگی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. همچنین با افزایش پهنا و کاهش فواصل شیارها، اصطکاک بیشتری تولید می شود و هرگاه بافت ایجاد شده در امتداد عمود بر جریان ترافیک باشد، بالاترین میزان اصطکاک را دارد.
    کلیدواژگان: مقاومت لغزندگی، روسازی بتنی، شیارزدن، بافت ریز، بافت درشت، آونگ انگلیسی، پخش ماسه
  • ابوالفضل محمدزاده مقدم، آرزو حبیبی راد صفحه 313
    در این تحقیق 1611 راننده ار طریق پرسشنامه مورد بررسی قرار گرفتند. هدف از این تحقیق سنجش ویژگی های رانندگان بر ایمنی از دیدگاه عامل انسان است. در این راستا رانندگان بر اساس معیارهای جمعیتی و شخصیتی (سن، جنسیت، سطح تحصیلات و نوع شخصیت) که تاثیرگذار بر عوامل ایمنی (رفتارهای رانندگی، نرخ تصادفات و جرائم) می باشد، طبقه بندی شدند. بر اساس معیارهای حاصله 36 گروه از رانندگان به دست آمد. به منظور طبقه بندی رانندگان در خوشه های همگن و معنی دار با توجه به رفتارهای رانندگی (لغزش ها1، اشتباهات2 و تخلفات3) و نرخ تصادف و جریمه، تحلیل خوشه بندی و آزمون معنی داری من ویتنی روی داده-ها انجام شد. در ادامه برای بررسی صحت شاخص معرفی شده خطرآفرینی راننده 158 راننده دیگر بررسی شد که نتایج تحلیل نشان دهنده اعتبار شاخص می باشد. تجزیه و تحلیل اطلاعات منجر به معرفی یک شاخص 4 سطحی ایمنی راننده بر مبنای مقادیر تخلفات، نرخ تصادف و جریمه ها در محدوده «ایمن» تا «خطرناک» گردید. همچنین هیچ رابطه معنی داری بین گروه های حاصل با توجه به لغزش ها و خطاها یافت نشد و به عنوان یک نتیجه مهم می توان گفت گروه های با تحصیلات کم به-خصوص جوانان به طور قابل توجهی سطح خطرآفرینی بالایی دارند. این شاخص می-تواند به عنوان یک ابزار مهم در بررسی پتانسیل خطر رانندگان و برنامه-ریزی و مدیریت ایمنی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: مشخصات راننده، رفتار رانندگی، تخلفات رانندگی، درجه خطرآفرینی راننده
|
  • Sh. Afandizade, H. Hajmohammadi, N. Kalantari Page 209
    Highways are one infrastructure facilities that play a vital role in transportation. There are several approaches for the highway management; such as Intelligent Transportation System (ITS), which control technologies to improve traffic flow quality in transportation networks. Different methods have been developed such as ramp metering (RM), variable speed limits (VSL), route recommendation and variable message signs (VMS) are recognized as the most effective for relieving traffic congestion. This research paper discusses the optimal coordination of variable speed limits and ramp metering in a highway traffic network. The control problem is to determine the optimal combination of control variables that result in the best network performance. Efficiency of this problem was evaluated based on the total time that a vehicle spent in the network. The applied co-ordination approach incorporates the macroscopic traffic flow model METANET and genetic algorithm. The proposed model was implemented on a highway network. The results showed that applying this model to the highway networks could prevent traffic breakdown and therefore, the satisfied traffic flow could be achieved.
    Keywords: Variable speed Speed limitLimit, ramp Ramp meteringMetering, genetic Genetic algorithmAlgorithm
  • M. Tamannaei, S. M. Abtahi, H. Haghshenas Page 223
    The aim of this study is to analyze the time headway distributions of vehicles on multi-lane highways under heavy traffic flow conditions. In this study, the driver behavior was assessed when selecting headways at daytime and nighttime peak hours. The field-data was collected at the Shahid Kharrazi six-lane highway in Isfahan, which was under uninterrupted flow conditions. The primary survey shows that a high percentage of drivers do not consider safe headways; but instead use a car-following process, which leads to an increasing risk-ability of drivers and causes a safety reduction. The chi-squared method was used to test the goodness of fit of the statistical models on headway distributions, and the results show that the lognormal model with a shift of 0.24 seconds is an appropriate model for headways of the passing lane. In addition, the gamma distribution with a shift of 0.69 seconds was a good fit to headway data collected from the middle lane. The dissimilarity of headway models is due to different behaviors of drivers in the lanes during traffic peak hours; as the pattern of car-following in the passing lane is different to that in the middle lane. The majority of drivers in the passing lane tend to follow the vehicles in front even at high speeds. This has triggered the difference in capacity. In addition, the results obtained from a comparison of models during day and night hours show that at high levels of flow rate in night hours, the drivers choose headways that are safer than during daytime hours.
    Keywords: Time headwayHeadway, distributionDistribution, driver Driver behaviorBehavior, carCar, following
  • E. Hassannayebi, F. Kiyanfar Page 235
    Optimizing the railway capacity is one of the most important goals in the train scheduling field, and literature shows that optimizing the use of the existing railway capacity is a more cost-effective solution than capital investment on upgrading or installing new railway infrastructure. The sequence of dispatching trains and stopping schedules are the main factors that can affect the railway capacity on double track lines, and in this thesis, a train sequencing and stop scheduling problem is studied in order to maximize the use of existing railway capacity. The main decision variables are the sequence of dispatches from the origin station and the selection of the best station for the scheduled stops in order to minimize the makespan. This research proposes a flexible flow shop scheduling formulation, which considers block section and station as single and parallel machines. In addition, an integer programming model is presented for solving the train sequencing problem in double track railway lines by considering the station infrastructure and stopping schedule policies in Iran’s railway systems. The problem is of very high complexity, and therefore a greedy randomized adaptive search procedure (GRASP) is used for finding the near optimal solution. Three meta-heuristic algorithms based on GRASP are developed and tested on randomly generated test problems, and the output results show the effectiveness of the proposed meta-heuristic algorithm in solving real-sized problems.
    Keywords: Train sequencingSequencing, stopping Stopping scheduleSchedule, double Double track Track linesLines, greedy Greedy randomized Randomized adaptive Adaptive search Search procedureProcedure
  • H. Sadeghi, B. Sahabi, N. Safari Page 259
    The global population is booming, and Iran is no exception. This additional capacity is placing considerable strain on many aspects of human life; in particular on transport. Fossil fuels will continue to play an important part of the transport fuel mix, and therefore the limited and dwindling reserves need to be optimized for economic, social and environmental reasons. The goal of this research is to determine the gasoline transport capacity from ports of the country and local refineries to different destinations throughout Iran. It is the aim of the study to determine an optimization alternative for the gasoline transport capacity from and to each specified destination by applying the trans-shipment model. The goal is to minimize transport expenses due to sending gasoline from two sources to seventy seven destinations, by using forty seven intermediate points and 6,076 decision variables (transport direction). By achieving this goal, industry is confronted with demand and supply restrictions, simplicity of use and non-negative portable gasoline capacity. Referring to the results obtained, the expense of 73% of gasoline transport by pipe-line was 70%, and for road transport of 23%, it came to 25% of the total gasoline transport expenses. Share of transfer by ship for 3.4% yields an expense equal to 5%, and in addition the results show a 17% cost saving of the gasoline distribution expense in 1387.Urban highways are one of the most important infrastructure facilities that play a vital role in daily transportation. There are several approaches for the management of urban highways; one of which is the Intelligent Transportation System (ITS), which integrates advanced information and control technologies to improve traffic flow in transportation networks. Different methods have been developed to improve the performance of highway networks, among which control strategies such as ramp metering (RM), variable speed limits (VSL), route recommendation and variable message signs (VMS) are recognized as the most effective for relieving traffic congestion. This research paper discusses the optimal coordination of variable speed limits and ramp metering in a highway traffic network. The control problem is to determine the optimal combination of control variables that result in the best network performance. Efficiency of this problem was evaluated based on the total time that a vehicle spent in the network (TTS). The applied co-ordination approach incorporates the macroscopic traffic flow model METANET as a prediction model, and a genetic algorithm as an optimization algorithm to co-ordinate the RM and VSL in a highway network. The proposed model was implemented on a highway network with two ramps and two VSLs upstream of each one. The results showed that in cases where ramp metering is insufficient to prevent congestion, variable speed limits can prevent a traffic system breakdown and maintain a higher outflow. In other words, optimal co-ordination of ramp metering and VSLs can significantly reduce congestion and result in a lower total time in the network for vehicles. The results have been compared with a previous study in this field and have been shown to be more beneficial, due to the use of the GA in comparison to the search methods used previously in the literature.
    Keywords: Transport, Gasoline, Tanker, Pipeline, Transport Expense.Keywords: Variable speed limit, ramp metering, genetic algorithm, coordination
  • M. H. Tahari Mehrjerdi, F. Shakeri, H. Babaie Meibodi Page 275
    With the advent of modern globalization and advances in technology, there has been a considerable increase in the prevalence of air transport. It is clear that the confidence in the quality of air transportation systems requires evaluation of airports’ performances. The purpose of this paper is to evaluate the efficiency of airports by way of DEA (Data Envelopment Analysis). This system requires inputs of quantity of human resources, terminal menstruation, band length, alongside outputs such as number of flights, number of transferred passengers and amount of cargo. This data is used in the DEA technique to classify the airports according to their efficiency and non-efficiency groups. Then, the study identified source airports for non-efficiency airports, along with the sensitive index effects on the efficiency of airports to determine the potential for airport improvement. Emam, Mehrabad, Ahvaz, Rasht, Sari, Gorgan and Birjand airports had the maximum efficiencies. The quantity of human resources of each airport was identified to be the less sensitive index, and terminal menstruation was identified as the most sensitive index for the efficiency of Iran airports. Finally, the study employed a crossing efficiency evaluation technique for ranking the airports, which showed Ahvaz airport in the first rank and Mehrabad airport in the bottom placing rank.
    Keywords: Data Envelopment Analysis (DEA), Sensitivity Analysis, Iran Airports, Crossing Efficiency Evaluation
  • M. Fakhri, M. Taribakhsh Page 293
    Providing adequate surface frictional resistance is a major requirement in the construction of concrete pavements. The choice of surface finishing treatment method is an important factor, which directly affects the skid resistance properties of the pavement surface. Furthermore, there are currently no widely accepted guidelines or procedures for identifying and selecting methods of texturing concrete pavements that consider all the relevant technical, environmental, economic, and safety issues. To this end, the aim of this study was to investigate the functional relationship linking the macrotexture characteristics and skid resistances of concrete pavements, which required mixtures to be designed with consideration of three different grading aggregates based on the difference in nominal maximum aggregate size (NMAS). With acceptance of these three mixtures, the study consisted of an experimental program that involved skid resistance testing of laboratory prepared specimens, which were textured using the tining method in plastic concrete. The British Pendulum Tester and Sand Patch Method were then applied for microtexture and macrotexture measurements, respectively. Tines were raked in three different widths and with four different spacings, and British pendulum tester experiments were performed on transverse, skew and longitudinal tined surfaces. The results demonstrated that the skid resistance of a concrete surface is significantly affected by the macrotexture. In addition, this paper finds that the friction value increases with an increase in tine width and decrease in tine spacing. Furthermore, the maximum friction was achieved when the pendulum move direction was perpendicular to the tine direction.
    Keywords: Skid resistance, Concrete pavement, Tining, Microtexture, Macrotexture, British pendulum tester, Sand patch method
  • A. Mohammadzade Moghaddam, A. Habibi Rad Page 313
    As car travel becomes more and more prevalent, it is vital that research is conducted in order to improve safety, and in particular, this research is focused on the effect of driver types. In this study, 1611 drivers were studied by way of questionnaires, and is aimed towards examining the properties of those drivers on the basis of demographic and personality criteria (age, gender, education and type-A personality), and the effect that they may have on safety indicators (driving behavior, accidents and ticketing rates). Based on the above criteria a 36-level scale of drivers was produced. Subsequently, in order to categorize 36 driver ‘states’ into significant and homogeneous groups, a Cluster analysis and statistical significant test (Mann-Whitney U) were conducted on their driving behavior, accident and ticketing rates. Finally, the results revealed that a 4-level index for driver safety is appropriate, and also that there is no significant difference among those levels on the basis of lapse and error behaviors. Moreover, the validation of the results was inspected by way of 158 random questionnaires, which were left over until the study end, which confirmed the obtained index. This index will be an important tool in order to assess drivers’ risk potentials so as to improve safety and management planning.
    Keywords: Driver characteristicsCharacteristics, driving Driving behaviorBehavior, driving Driving delinquenciesDelinquencies, driver Driver hazard Hazard ratingRating