مهندسی حمل و نقل
سال:1395 | دوره:8 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

با افزایش روزافزون جمعیت و در نتیجه افزایش تقاضای حمل ونقل کالا، اهمیت طراحی مناسب شبکه های حمل ونقل کالا بیش از پیش نمایان شده است. استفاده از هاب ها در شبکه های حمل و نقل باعث کاهش قابل توجهی در هزینه ها و تعداد مسیرهای ارتباطی و همچنین کاهش مصرف انرژی می گردد. بنابرین، با توجه به کاربردهای مهم شبکه های هاب در حمل ونقل کالا، در این مقاله، مساله مکان یابی هاب میانه چند هدفه چند محصولی بررسی شده است. همچنین با توجه به اهمیت مسایل زیست محیطی و آلایندگی شبکه های حمل و نقل کالا، یکی از توابع هدف در نظر گرفته شده برای مدل ارایه شده، کمینه سازی انتشار گازهای گلخانه ای با استفاده از رویکرد تئوری صف است. از طرفی، با توجه به موضوع کمیابی منابع در اقتصاد و اهمیت بررسی چگونگی تامین مالی در پروژه های بزرگ و زیرساختی کشور که امکان تامین سرمایه کامل آن توسط دولت فراهم نیست، نیاز به تامین از سایر روش های تامین مالی امری حیاتی است، بر همین اساس فرض استفاده از تسهیلات مالی از سه روش ممکن با در نظر گرفتن محدودیت منابع برای تاسیس هابها نیز به مدل اضافه شده است. بنابراین در مدل سازی مساله مکان یابی هاب چند محصولی با استفاده از حمل ونقل زمینی کالا، هزینه تاسیس هاب های ترکیبی (جاده ای-ریلی) و هزینه حمل ونقل بین هابها و هاب به غیر هاب در تابع هدف کمینه شده است. دادههای مورد استفاده از آمار ارائه شده حمل ونقل جاده ای کشور در سال 1392 به دست آمده است. برای حل مساله از دو الگوریتم فراابتکاری استفاده شده است. نتیجه بررسی نشان می دهد طراحی شبکه حمل و نقل کالایی کشور با استفاده از هاب های ترکیبی (جاده ای – ریلی) با تعداد 12 هاب (استان کشور) دارای کمترین هزینه برای کل شبکه حمل و نقل کالا در کشور میباشد.

مدیریت ترافیک مسیرها، شامل بهبود روانی ترافیک در شبکه مسیرها و کاهش اثرات منفی ترافیک مانند مسدود شدن مسیر وسایل نقلیه امدادی، تاخیر، زمان انتظار و استرس رانندگان وسایل امدادی است. بهبود جریان عبور و مرور در شبکه مسیرها می تواند تعداد خودروهای بیشتری را بدون نیاز به کاهش سرعت متوسط پشتیبانی کند. از طرف دیگر در کاهش موقعیت های پر ترافیک، با جلوگیری از افزایش استفاده از یک مسیر در یک زمان خاص، با فراهم کردن مسیرهای پیشنهادی با زمان کوتاه تر، تاثیر گذار است. رویکرد ارائه شده در این مقاله، امکان اصلاح هوشمندانه و بلادرنگ عبور و مرور مسیرها در شبکه را بر اساس تغییرات بلادرنگ در شرایط اضطرار فراهم می کند. عامل ها هم برای نمایش خودروها و هم برای نمایش سیستم های کنترلی گوناگون ترافیک استفاده می شوند. روش های چند عامله، برای مدل کردن سیستم های پیچیده ای که در آن ها تعداد بیشماری واحدهای مستقل بر هم اثر گذاشته و یا همکاری دارند، استفاده می شوند. افزایش پیچیدگی و اندازه کل شبکه حمل و نقل، نیاز به سیستم های چندعاملی را افزایش می دهد. این مقاله یک سیستم چند عامله جدید برای مدیریت عبور و مرور را که از هوش تجمعی استفاده می کند، ارائه کرده است. به این منظور از هوش تجمعی برای کاهش زمان محاسبات استفاده شده است. وسایل نقلیه ورودی، در مجموعه ای از مسیرها توزیع شده، زمان طی شده مسیر، کاهش یافته و اطلاعات عبور و مرور به صورت بلادرنگ برای وسایل نقلیه امدادی افزایش می یابد.

در دنیای امروز برطرف کردن نیازهای بهداشتی و درمانی بیماران در منزل دارای فواید متعددی است. با ارائه خدمات درمانی به صورت منظم و به موقع، علاوه بر کاهش هزینه ها، روند بهبودی بیمار نیز سرعت می یابد. به عنوان مثال، با جایگزینی همودیالیز با دیالیز صفاقی-که در منزل قابل انجام است- هم اسباب آسایش بیماران تامین می گردد و هم در بخش زیادی از هزینه های بهداشت و درمان صرفه جویی می شود. در این مقاله دو مدل ریاضی برای مساله مسیریابی دوره ای استوار وسایل نقلیه با شرایط گذاشت و برداشت به صورت همزمان و با در نظرگرفتن پنجره های زمانی نرم برای ملاقات بیماران دیالیز صفاقی توسعه داده شده است. مدل ارائه شده بر اساس مشکلات مشاهده شده در بخش همودیالیز بیمارستان هاشمی نژاد تهران پایه ریزی شده و کاربردی است. در طراحی مدل مفروضات واقع بینانه ای همچون عدم قطعیت موجود در زمان سفر وسایل نقلیه در نظرگرفته شده است.با توجه به حساسیت موجود در ارائه به موقع خدمات درمانی می بایست از رویکردی مناسب برای مواجهه با عدم قطعیت زمان با کمترین ریسک ممکن استفاده شود، از طرفی رویکرد ارائه شده نباید هزینه های مدل را بی دلیل بالا ببرد. نتایج به دست آمده از حل مدل نشانگر آن است که مدل استوار ارائه شده در بدترین شرایط ممکن هیچ نقض محدودیتی ندارد، به عبارت دیگر با استفاده از این مدل امکان ارائه بموقع خدمات درمانی افزایش می یابد. همچنین با درنظر گرفتن هزینه فرصت از دست رفته، سطح محافظه کاری نحوی تنظیم می شود تا هزینه مدل از مقدار اسمی بهینه فاصله چندانی نگیرد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

اخیرا استفاده از ابزار شبیه سازی جریان ترافیک به عنوان یکیاز روش های کارآمد مدیریت ترافیک، کنترل ترافیک، تصمیم گیری و انتخاب راهبرد بهینه، روز به روز در حال افزایش می باشد. این در حالی است که تمامی مدل های شبیه سازی ترافیکی میکروسکوپی1 نیازمند یک مدل تعقیب خودرو مناسب اند تا بتوانند شرایط واقعی را به بهترین صورت ممکن نمایش دهند. تاکنون مدل های تعقیب خودرو بسیار زیادی مطرح شده اند. تمامی مدلهای سنتی که تاکنون ارائه شده اند به علت ماهیت چند تخصصی2 در حوزه مطالعه دارای پارامترهای بسیار زیادی هستند، به گونه ای که کالیبره نمودن این پارامترها بسیار دشوار است و هرگونه تغییر در این پارامترها حتی اگر بسیار کم باشد، در خروجی مدل اختلالات شدیدی ایجاد می کند. در این تحقیق، برای اولین بار، با استفاده ازروش رگرسیون اسپیلاین تطبیقی چندگانه 3 یک مدل تعقیب خودرو با خطای میانگین مربعات4 به مقدار 0.004 و ضریب همبستگی5 (بین داده های مدلسازی شده و داده های واقعی) به مقدار 0.98 ارائه شده است. از ویژگی های مدل پیشنهادی، توانایی تعیین بهترین تابع برازش داده های آموزشی با حجم بسیار بالا و بدون نیاز به عملیات کالیبراسیون است. خروجی این مدل، تغییرات شتاب خودروی پیرو است. برای ارزیابی عملکرد مدل پیشنهادی، خروجی آن با خروجی مدل های سنتی مطرح شامل مدل های Helly، GHR و Gipps مقایسه شد که نتایج حاصل از شبیه سازی میکروسکوپی صورت گرفته نشان نشانگر دقت مطلوب مدل پیشنهاد شده در این تحقیق، نسبت به این مدل ها است.

بتن نفوذپذیر ترکیبی از سنگدانه با دانه بندی باز فاقد ریزدانهاست که خمیر سیمان باعث اتصال سنگدانه ها به یکدیگر و در نهایت ایجاد یک شبکه متصل به هم از حفرات بین سنگدانه ای را به دنبال خواهد داشت. با توجه به قابلیت استفاده از ذرات نانو به عنوان تقویت کننده خواص مقاومتی بتن در سایر مطالعات، در این مقاله به بررسی تاثیر افزودنی نانو سیلیس بر مقاومت سایشی بتن نفوذپذیر پرداخته شده است. افزودنی مورد استفاده در این تحقیق نانوسیلیس کلوییدی است. 5نوع نمونه با علائم اختصاری PPC، PCNS 1، PCNS 3، PCNS 5 و PCNS 7، که به ترتیب معرف نمونه بتن نفوذپذیر شاهد، بتن نفوذپذیر حاوی نانو سیلیس به میزان 1، 3، 5 و 7درصد وزنی سیمان است، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در مجموع 30 نمونه تهیه شد که از این تعداد، 15نمونه مکعبی برای آزمایش فشاری و 15نمونه مکعبی برای مقاومت سایش بود. ارزیابی مقاومت فشاری با استفاده از استاندارد مقاومت فشاری نمونه ها بر اساس استاندارد BS 1881 : Part 108 بر روی نمونه مکعبی 28 روزه و مقاومت سایشی طبق استاندارد EN 1338 از طریق ساییدن سطح رویه قطعه بتنی توسط یک استوانه زبر فولادی به همراه ماده ساینده، تحت شرایط استاندارد انجام می شود انجام گرفته است. نتایج حاصله نشان می دهد که با افزایش مصرف نانوسیلیس در بتن نفوذپذیر، مقاومت فشاری و سایشی نمونه ها نیز افزایش یافته اما این افزایش تا 5درصد روند صعودی داشته و درصورت مصرف بیش از این مقدار روند نزولی مشاهده می شود. بهبود 48 درصدی در مقاومت فشاری و 28 درصدی در مقاومت سایشی نسبت به نمونه شاهد متعلق به نقطه بهینه (5درصد افزودنی نانوسیلیس) است. افزایش شدت واکنش نانوسیلیس با هیدروکسید کلسیم و تولید ژل سیلیکات کلسیم هیدراته از عوامل اصلی افزایش مقاومت خمیر سیمان و بهبود چسبندگی بین مصالح سنگدانه ای توسط خمیر سیمان و در نتیجه افزایش مقاومت فشاری و سایشی نمونه های بتنی می تواند باشد.

با توجه به گسترش روز افزون ناوگان حمل و نقل شهری، همچنین پیچیدگی شبکه معابر ضرورت برنامه ریزی بهینه مسیر در شبکه های حمل و نقل بیش از پیش اهمیت یافته است. شبکه حمل و نقلی از مسیرها که طریقه های متنوعی از وسائل نقلیه در آن استفاده شود را شبکه چندطریقه می نامیم که در این نوع از شبکه ها غیر از مشخص کردن مسیر بهینه، ارائه یک توالی از طریقه های حمل و نقل نیز ضرورت دارد. همچنین، انتخاب کوتاه ترین مسیر در این شبکه ها با محدودیت هایی همراه است که مسیر به دست آمده را از دید کاربر قابل انتخاب می کند. در این مقاله یک مدل برای برنامه ریزی مسیر در شبکه های چندطریقه، که در آن دو هدف هزینه و زمان در کنار کمینه کردن تعداد دفعات تغییر طریقه برای برنامه ریزی بیان شده است. در کنار حل مدل ریاضی مساله توسط نرم افزار یک الگوریتم تقریبی مبتنی بر برنامه ریزی پویا نیز برای آن ارائه شده است، که نشان داده می شود که این الگوریتم در اکثر مسائل جواب دقیق را ارائه می کند و زمان بسیار کمتری برای حل نسبت به الگوریتم های مشابه مصرف کرده و به طور مستقیم می تواند مجموعه پارتو از جواب ها را ارائه نماید. در ادامه، نتایج آن با حل مدل ریاضی توسط نرم افزار و الگوریتم ژنتیک چندهدفه مقایسه گردیده است، و در نهایت یک مطالعه موردی با داده های واقعی برای بررسی کاربرد مسالهحل شده است.

افزایش فشار باد چرخ کامیون ها عاملی است که بر فرآیند برهم کنش بین چرخ و روسازی تاثیرگذار خواهد بود. این پدیده موجب کاهش سطح تماس بین چرخ و روسازی شده و می تواند خرابی هایی را در روسازی های آسفالتی ایجاد کند. یکی از روش های تقویت روسازی های آسفالتی در برابر این خرابی ها، استفاده از ژئوسنتتیک است. در این تحقیق سعی شده است تا به روش المان محدود و با استفاده از نرم افزار ABAQUS مدلی سه بعدی از روسازی های آسفالتی رایج در ایران ساخته شود و تاثیر افزایش فشار باد چرخ بر این روسازی، در حالت مسلح شده و غیرمسلح، مورد بررسی و مقایسه قرار گیرد. در مدلسازی روسازی، رفتار ویسکوالاستیک برای رویه آسفالتی لحاظ گردیده و با استفاده از مشخصات بتن آسفالتی مورد استفاده در روسازی های ایران، روشی برای تعیین ثابت های پرونی مورد نیاز در تحلیل ویسکوالاستیک ارائه گردیده است. سه نوع ژئوسنتتیک با مدول الاستیسیته مختلف در سه محل متفاوت (زیر لایه آسفالتی، زیر لایه اساس و زیر لایه زیراساس) استفاده شده و تاثیر سه فشار باد چرخ 600، 750 و 900 کیلوپاسکال بر حداکثر کرنش کششی زیر لایه آسفالتی و حداکثر کرنش فشاری روی بستر مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، افزایش فشار باد چرخ عمدتا بر کرنش های کششی زیر لایه آسفالتی اثرگذار است و تاثیر چندانی بر کرنش های فشاری روی بستر ندارد. علاوه براین، مشخص شد که موقعیت بهینه ژئوسنتتیک برای کاهش حداکثر کرنش کششی زیر لایه آسفالتی و حداکثر کرنش فشاری روی بستر، به ترتیب، زیر لایه آسفالتی و روی لایه بستر است. همچنین، نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که تغییرات فشار باد چرخ بر عملکرد ژئوسنتتیک ها تاثیری ندارد.