مهندسی حمل و نقل
سال:1396 | دوره:8 | شماره:4 |تعداد مقالات:11

تغییر شرایط پایه رانندگی موجب تغییر در ظرفیت عبوری آزادراه می شود که به معنای تغییر عملکرد و کیفیت سطح خدمت دهی راه است. عواملی که موجب کاهش ظرفیت می شود را می توان به دو دسته پایدار و ناپایدار تقسیم بندی کرد. در این تحقیق تاثیر عوامل جوی (بارندگی) بعنوان یکی از عوامل ناپایدار موثر بر سرعت جریان آزاد و ظرفیت در آزادراه تهران-قم بررسی می گردد تا بدین طریق مقدار ضریب کاهندگی بارش باران در منطقه جغرافیایی ایران که تاکنون مطالعه نشده، تعیین گردد و در صورتی که ساعت طرح سال آزادراهی در ساعت بارندگی قرار داشت، بابه کارگیری ضریب کاهندگی، ظرفیت طراحی تصحیح گردد.بدین منظور تغییرات سرعت جریان آزاد در در دو وضعیت جوی بارندگی و آفتابی مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند جمله ای و اعتبار سنجی داده ها از طریق آزمون های آماری نتایج مورد ارزیابی قرار گرفتند. داده های ترافیکی و بارندگی مورد استفاده مربوط به 6 ماه انتهایی سال 1391 هستند. نتایج موید این نکته است که بارندگی باعث کاهش 3.5 تا 8.9 درصدی ظرفیت و 4 تا 10 درصدی سرعت جریان آزادراه می شود.

مساله تعیین اندازه ناوگان از مسائل مهم صنعت حمل و نقل و بسیار سخت و پیچیده است. در این پژوهش، یک مدل ریاضی برای مساله پویای تعیین تعداد واگن های باری ریلی ارائه می شود که تا حد امکان شرایط و محدودیت های دنیای واقعی را در بر دارد. در مدل ارائه شده تقاضای واگن و زمان سیر به صورت قطعی در نظر گرفته شده اند. از آنجا که در دنیای واقعی بیش از یک هدف وجود دارد بنابراین در این پژوهش تابع هدف دیگری جهت افزایش بهره وری در نظر گرفته شده است، که تعداد تاخیرات در پاسخ گویی به تقاضاها را در طول دوره برنامه ریزی کاهش می دهد .مطابق با شرایط واقعی شبکه راه آهن، واگن های باری بصورت ناهمگون مد نظر قرار گرفته اند. همچنین در مدل ارائه شده برای اولین بار سه محدودیت ظرفیت وسیله نقلیه، ارسال وسیله نقلیه و ظرفیت خط در نظر گرفته شده است. تخصیص واگن های خالی جهت افزایش بهره برداری از واگن های موجود در شبکه و در نتیجه آن کاهش حجم زیادی از هزینه های تملک ناوگان و نگهداری مورد توجه واقع شده است. در این مقاله پس از تعریف مساله مدل ریاضی مربوطه ارائه می گردد. جهت یافتن جواب های پارتو یک روش مبتنی بر رویکرد الگوریتم شبیه سازی تبرید چند هدفه ارائه شده است. در نهایت، یک مثال عددی برگرفته از صنعت حمل و نقل ریلی جمهوری اسلامی ایران حل و به بحث گذاشته شده است.

در این مقاله، به مساله زمان بندی فرود و پرواز هواپیماها به صورت هم زمان بر روی چندین باند با در نظرگرفتن محدودیت در تعداد مکان های استقرار هواپیما (Parking space) با تابع هدف کمینه سازی دیرکرد وزنی کل پرداخته می شود. این قبیل مسائل در قالب زمان بندی ماشین ها همراه با زمان آمادگی (Ready time)، زمان هدف (Target time) و زمان ضرب العجل (Deadline)، مدل سازی می شود. به منظور اجتناب از پدیده ی ارتعاش ناشی از فرود یا پرواز هواپیماها (Wake-vortex effects)، بازه زمانی مشخصی را بعد از فرود و پرواز هواپیماها در نظر می گیرند. نظر به احتمال رخداد چنین محدودیت هایی در پاره ای از اوقات در فرودگاه ها، با هدف برنامه ریزی در رویارویی هر چه بهتر با چنین مسائلی، مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط (MIP) ارائه می شود. در این مقاله، از الگوریتم فراابتکاری کرم شب تاب (Firefly algorithm) برای حل مدل استفاده می شود. در نهایت، عملکرد این الگوریتم پیشنهادی با استفاده از مجموعه ای مسائل معیار، مورد ارزیابی قرار می گیرد که رضایت بخش بودن عملکرد الگوریتم را نشان می دهد.

از میان روش های مختلف جمع آوری اطلاعات ترافیکی، GPS به علت هزینه پایین تر، دسترسی و فراوانی بیشتر، از محبوبیت خاصی برخوردار است. عامل اصلی اطمینان از پارامترهای ترافیکی محاسبه شدهاز خطوط سیر GPS، اطلاع از مکان صحیح خودرو بر روی قطعات جاده است. این عمل کلیدی توسط الگوریتم های تطبیق نقشه صورت می گیرد.درصد بالایی از خطوط سیر GPS تولید شده از GPS تلفن همراه،خودروهای مجهز به GPS،ناوگان حمل و نقل عمومی و شبکه های اجتماعی با نرخ نمونه برداری پایین دو تا شش دقیقه تولید می شوند. بنابراین تعیین یک الگوریتم تطبیق نقشه مناسب برایکاهش خطای داده های مذکور ضروری بنظر می رسد. در این مقاله هدف، معرفی، مقایسه و تحلیل نتایج تطبیق داده های خطوط سیر GPS با دو الگوریتم ST-matching و IVMM برای داده های با نرخ پایین و سپس تهیه نقشه سرعت ترافیکی از داده های تطبیق شده است. از ویژگی های بارز الگوریتم ST-matching در نظرگرفتن همزمان توپولوژی و ویژگی های مکانی ویژگی زمانی است. درروش IVMM نه تنها از اطلاعات مکانی و زمانی بلکه از یک استراتژی رای مبنا به منظور مدل کردن وزن تاثیرات متقابل بین نقاط GPS بهره گرفته می شود. به منظور تست و ارزیابی این دو الگوریتم از داده های ناوگان حمل ونقل عمومی اتوبوس رانی شهر تهران با نرخ نمونه برداری دو دقیقه استفاده شده است.الگوریتم ST-matching برای تطبیق هر نقطه نمونه برداری فقط یک نقطه قبل از آن را در نظر می گیرد و برای نقطه اول نقطه ماقبل وجود ندارد، بنابراین الگوریتم به نقطه شروع وابستگی زیادی دارد. الگوریتم IVMM با مدل سازی تاثیرات متقابل نقاط نمونه برداری نتایج موثرتر و مستحکم تری را ارائه می دهد. تابع وزن فاصله نقش مهمی در الگوریتم IVMM ایفا می کند. با افزایش مقدار پارامتر بتا در ابن تابع دقت تطبیق نقشه نیز افزایش می یابد. دقت به دست آمده از روش ICMM مقدار %88 و روش ST-matching مقدار %73 است. نتایج حاصل از این مقاله نشان می دهدالگوریتم IVVM در مقایسه با ST-matching به طور قابل توجهی بهتر عمل می نماید.هم چنین در مواجهه با گردش های U شکل IVVM نتایج بهتری را ارائه می دهد.

در این مقاله به بررسی زمانبندی یکپارچه تولید و توزیع در زنجیره تامین سه مرحله ای شامل تولیدکننده، ناوگان حمل و نقل کالاها و مشتریان پرداخته می شود. یک تولیدکننده مسئولیت تولید بر اساس تقاضای مشتریان را برعهده دارد و v وسیله نقلیه محصولات تولیدی را بر اساس تقاضای مشتریان با درنظر گرفتن مسیریابی وسیله نقلیه تحویل می دهد. وسایل نقلیه بعد از اتمام تولید محصولات مورد تقاضای مشتریان، مجاز به بارگیری و شروع توزیع هستند و با توجه به محدودیت ظرفیت وسیله نقلیه و فرجه زمانی، سرویس دهی به مشتریان انجام می شود. مدل به صورت برنامه ریزی غیرخطی عدد صحیح آمیخته با هدف کمینه کردن هزینه های تاخیر تولید و هزینه های مسافت فرموله شده است. با توجه به سخت بودن مساله (NP-hard) از الگوریتم بهبودیافته بهینه سازی ازدحام ذرات (IPSO) استفاده شده است. در این الگوریتم از اپراتورهای بهبود 2-opt, 1-opt برای جستجوی گسترده فضای جواب و جلوگیری از همگرا شدن سریع به جواب بهینه محلی بهره گرفته شده است. به منظور اعتبار سنجی روش حل پیشنهادی، الگوریتم ارائه شده در ابعاد کوچک و بزرگ نمونه مساله های ایجاد شده با جواب دقیق مقایسه می شود که نتایج حاکی از برتری الگوریتم IPSO پیشنهادی و کارایی آن است. در پایان، مطالعه موردی با داده های واقعی بررسی و ارائه می شود که نتایج مقایسه با شرایط واقعی حاکی از عملکرد بهتر سیستم پیشنهادی نسبت به سیستم تولید و توزیع مطالعه موردی است که موجب بهبود و کاهش هزینه ها می شود.

در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر الیاف نایلونی بر عملکرد مخلوط های آسفالتی، الیاف با طول ثابت 12 میلیمتر و در مقادیر 0.1، 0.2 و 0.3 درصد (بر اساس وزن مخلوط) به یک نوع بتن آسفالتی افزوده شدند. پس از تعیین قیر بهینه مربوط به ترکیب های مختلف، خصوصیات حجمی مخلوط های حاوی درصدهای مختلف الیاف، بررسی شد. مخلوط های آسفالتی حاوی الیاف، تحت آزمایش های استقامت و روانی مارشال و کشش غیر مستقیم قرار گرفتند. همچنین، آزمایش خزش دینامیکی با استفاده از دستگاه UTM-10، در سطوح تنش مختلف (200kPa و 400kPa) و دماهای مختلف (40oC، 50oC و 60oC)، به منظور ارزیابی تغییر شکل ماندگار (شیار افتادگی) مخلوط های حاوی درصدهای مختلف الیاف نایلونی، به کار گرفته شد. پارامترهای تغییر شکل ماندگار، همچون منحنی خزش دینامیکی، عدد روانی و شیب کرنش خزشی (CSS)، برای تحلیل نتایج استفاده شدند. در نهایت رفتار خزشی نمونه ها، با مدل خزش سه مرحله ای ژو مدلسازی شدند. همچنین در این تحقیق، به منظور ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط ها، از نسبت مقاومت کششی (TSR) و نسبت مقاومت مارشال (MSR) استفاده گردید. بر اساس نتایج، استفاده از 0.1 درصد الیاف نایلونی، موجب بهبود مشخصات مکانیکی مخلوط ها، از جمله استقامت و نسبت مارشال می شود. همچنین، حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی با افزایش مقدار الیاف، تا 0.1 درصد ابتدا کاهش یافته، سپس با افزایش مقدار الیاف در مخلوط، افزایش می یابد. نتایج حاصل از آزمایش خزش دینامیکی و مدل ژو، نشان دادند که، افزودن 0.1 درصد الیاف نایلونی، طول ناحیه اول منحنی خزش و عدد روانی مخلوط ها را افزایش داده و شیب کرنش خزشی (CSS) را کاهش می دهد، این نشان دهنده افزایش مقاومت مخلوط های حاوی مقدار بهینه الیاف، در برابر تغییر شکل دایمی است.

یکی از خصوصیات مهم راهها که مربوط به روسازی جاده می شود و با ایمنی آن در ارتباط است، مقاومت لغزندگی آنهاست. این خصوصیات به عوامل متعددی چون مشخصات بافت رویه و مصالح بکار رفته، شرایط آب و هوایی، تغییرات فصلی و میزان آلودگی سطح جاده وابسته است.حضور آلاینده ها بویژه در هنگام اولین بارندگی بعد از یک دوره خشکسالی باعث می شود تا سطح خیس جاده لغزنده شود و احتمال تصادف افزایش یابد. بعضی از این آلاینده ها طبیعی اند، مانند ریزگردها و عبور ماسه بادی در جاده های کویری و بعضی هم در اثر عوامل غیرطبیعی مانند پودر ناشی از سایش لاستیک در اثر عبور وسایل نقلیه و یا روغن، ایجاد می شوند. در این تحقیق آلاینده هایی چون ریزگردها، ماسه بادی، روغن، پودر لاستیک، دوده اگزوز و رنگ سرد ترافیکی مورد مطالعه قرار گرفتند. نمونه های آسفالتی با استفاده از یک نوع دانه بندی پیوسته با تراکم ژیراتوری در قالب های بزرگ مارشال ساخته شده اند و در درجه حرارت و رطوبت های مختلف تحت آزمایش آونگ انگلیسی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که حضور آلاینده ها به طور معنی داری تاثیرگذار است. همچنین نشان داده شد که در حالت خشک بیشترین کاهش بدست آمده در عدد پاندول هنگامی است که سطح از ماسه بادی پوشیده شده باشد و در حالت مرطوب نیز حضور رنگ سرد ترافیکی به طور متوسط بین 49 تا 55 درصد کاهش عدد لغزندگی را در پی داشته است. همچنین اعداد بدست آمده توسط نرم افزارهای آماری با استفاده از روش درخت تقسیم بندی گروه ها و شبکه عصبی مصنوعی تحلیل شدند و نشان داده شد که تغییر در نوع آلایندگی باعث بیشترین تغییر در مقاومت لغزندگی می شود.

انبار عبوری یک استراتژی لجستیکی است که هدف آن کاهش موجودی و افزایش رضایت مشتریان است. کالاها از تامین کننده بواسطه انبار عبوری به دست مشتری می رسند. اقلام قبل از فرستادن به مشتری، می بایست در انبار عبوری گردآوری شده، بدون ذخیره یا با ذخیره کم و پس از ادغام توسط وسایل نقلیه خروجی برای مشتریان فرستاده می شوند. در این تحقیق، مساله مکان یابی-مسیریابی با انبارهای عبوری در یک زنجیره تامین سه سطحی شامل تامین کننده، انبار عبوری و مشتری در نظر گرفته شده است. در این مساله، مراکز انبار عبوری، تامین کننده، مشتری، وسایل نقلیه و کالا چندگانه هستند، مراکز انبار عبوری و وسایل نقلیه دارای محدود ظرفیت هستند،برداشت و تحویل در چند بار مجاز است، وسایل نقلیه ناهمگن و در حمل نوع محصول دارای محدودیت هستند. هدف مدل، کمینه سازی مجموع هزینه باز شدن مراکز انبار عبوری و هزینه های حمل و نقل (هزینه توزیع، هزینه عملیاتی) وسایل نقلیه است. مساله مورد مطالعه برخواسته از صنعت توزیع و پخش مواد غذایی فاسد شدنی است. برای مساله مورد نظر، یک مدل ریاضی یکپارچه غیرخطی عدد صحیح مختلط ارائه شده است. با توجه به اینکه مساله مورد مطالعه NP-hard است، یک الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات برای حل مسائل با اندازه های بزرگ نیز ارائه شده است.همچنین، یک حد پایین نیز برای مساله توسعه داده شده است. به منظور نشان دادن عملکرد الگوریتم معرفی شده، مسائلی در اندازه های کوچک، متوسط و بزرگ به صورت تصادفی تهیه گردیده و توسط رویکردهای ارائه شده مورد حل قرار گرفت. نتایج محاسباتی نشان از کارآیی بسیار الگوریتم پیشنهادی است.

سفرهای بلند با سواری شخصی بخش عمده ای از جابجایی شهروندان در فعالیت های روزانه شهر تهران را تشکیل می دهند. این سفرها سهم عمده ای در وسیله-کیلومتر پیموده شده در شبکه و نهایتا نقش بزرگی در آلودگی های ناشی از حمل و نقل در شهر بر عهده دارند. بر این اساس هدایت این سفرها به طریقه هایی چون حمل و نقل همگانی ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه، مدیریت تقاضای سفرهای بلند کاری به محدوده مرکزی شهر تهران مورد نظر است. بر این اساس با استفاده از رویکرد چند سیاستی در مدیریت تقاضای حمل ونقل، شناسایی اثرات پنج سیاست مدیریتی حمل ونقل شامل دو سیاست جذبی (کاهش زمان سفر سیستم های همگانی و بهبود دسترسی به سیستم های همگانی) و سه سیاست دفعی (قیمت گذاری سوخت، قیمت گذاری پارکینگ و اخذ ورودیه به مرکز شهر) در سفرهای کاری به مرکز شهر تهران مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی این مطالعه در راستای امکان پذیری بررسی سیاست های ترکیبی مدیریتی حمل ونقل انجام گرفته و این مطالعه از طریق مصاحبه حضوری با 240 نفر استفاده کننده از سواری شخصی در سفرهای کاری بیشتر از 8 کیلومتر صورت گرفته است. در این راستا ضمن تهیه مدل رفتاری انتخاب وسیله مسافران در قالب یک مدل لوجیت چند جمله ای، متغیرهای مربوط به سیاست ها، مورد بررسی دقیق تری قرار گرفته اند و کاربرد مدل برای سیاست قیمت گذاری ورودی به محدوده مرکزی شهر نیز ارائه گردیده است.

طراحی شبکه حمل ونقل همگانی کارآمد، یکی از ابزارهای موثر مدیران شهری برای پاسخ گویی به نیاز جابجایی در شهرها است. کارآمدی شبکه حمل ونقل همگانی وابسته به شیوه طراحی آن است. طراحی شبکه حمل ونقل همگانی از مسائل پیچیده در برنامه ریزی حمل ونقل است که پژوهشگران همواره تلاش کرده اند با استفاده از روش های ابتکاری ساده به حل این مسائل بپردازند. الگوریتم تولید مسیر یکی از روش های ابتکاری است که با استفاده از اصلاح مسیرهای حمل ونقل همگانی در یک شهر، کارآمدی شبکه حمل ونقل همگانی آن شهر را افزایش می دهد. در این مقاله روش جدیدی برای طراحی شبکه حمل ونقل همگانی مبتنی بر این الگوریتم پیشنهاد می شود که معیار فاصله برای هر دو گره از مسیر و معیار کمینه زمان سفر را نیز درنظر می گیرد و تلاش می شود تا با بهبود بیشتر شرایط برای کاربران، جواب مساله به شرایط واقعی نزدیک تر شود. این روش پیشنهادی در قالب یک برنامه رایانه ای پیاده سازی و برای شبکه سوفالز مورد آزمایش قرار می گیرد. نتایج تحلیل حساسیت و در نظر گرفتن پارامترهایی همچون اشتراک کمان ها در مسیرهای شبکه نشان می دهد که طراحی مسیرها با روش پیشنهادی توانسته تعداد مسیرها در شبکه را برای پوشش تقاضای برابر تا 70 درصد کاهش داده و طول هم پوشانی مسیرها در شبکه را نیز تا 3/1 کاهش دهد. این روش می تواند ابزاری برای سیاست گذاران باشد تا با طرح دقیق تر شبکه بر اساس نیاز کاربران گامی موثر در جهت افزایش سهم حمل و نقل همگانی بردارند.

برای اختصاص منابع در سطح ملی و اطمینان از سطح ایمنی راه محاسبه هزینه کمک به تعیین حجم مشکل کرده و فواید اقتصادی حاصله از پیشگیری از سوانح را نشان می دهد. در مطالعه حاضر با استفاده از روش تمایل به پرداخت هزینه جرح و فوت ناشی از سوانح ترافیکی سال 1392 با تحلیل بیزی محاسبه شد. در یک مطالعه مقطعی، هزینه جرح و فوت ناشی از سوانح ترافیکی با استفاده از تحلیل بیزی محاسبه شد. درمجموع 782 نفر از کاربران راه تصادفی انتخاب و موردبررسی قرار گرفتند. پرسشنامه طرح بر اساس استاندارد روش تمایل به پرداخت ( ارزش گذاری مشروط، بیان ترجیح، ترجیح آشکار) با لحاظ خطرات درک شده بالاخص در کشور ایران تهیه و رواییو پایایی ابزار تعیین شد. پرسشنامه طرح به همراه چهار سناریو برای (سرنشینان، عابران پیاده، رانندگان وسایط نقلیه، موتورسیکلت سواران) جمع آوری شد. میانگین سنی افراد مورد بررسی 33.4±9.9 سال بود. مردان 89.3 درصد و زنان 10.7 درصد جمعیت موردبررسی را تشکیل می دادند. 47.2 درصد از افراد موردبررسی سابقه تصادف داشته اند و 51.4 درصد از افراد در خانواده خود نیز سابقه تصادف داشتند. هزینه سوانح ترافیکی درمجموع موارد فوت و جرح به میزان 648/238/232/450/171/1 ریال معادل 074/341/048/39 دلار بود. تمایل به پرداخت در کاهش خطر در سن 35 و 55 سالگی افزایش نشان داد. یافته ها با استفاده از مدل بیزی نشان داد تمایل به پرداخت با سن، درآمد متوسط و بالا، با لگاریتم کیلومتر سفر، لگاریتم پرداخت روزانه برای کاهش مرگ، لگاریتم پرداخت برای کاهش زمان، با وسیله نقلیه اتوبوس، مینی بوس و سواری مسافرکش، سرنشین معنادار بود. در صد درآمد ناخالص ملی جرح و فوت ناشی از سوانح ترافیکی کشور از آمارهای جهانی بالاتر است. به نظر می رسد اقدامات انجام شده در کاهش سوانح ترافیکی کشور کافی نبوده که نتیجه آن حجم موجود سوانح ترافیکی در کشور است.