فهرست مطالب

پژوهشنامه حمل و نقل - سال هشتم شماره 4 (پیاپی 29، زمستان 1390)

پژوهشنامه حمل و نقل
سال هشتم شماره 4 (پیاپی 29، زمستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1391/01/31
  • تعداد عناوین: 8
|
  • اکبر اصفهانی پور*، ترانه لسانی صفحه 323
    در این مقاله، یک مدل تصمیم گیری چندشاخصه براساس فنون تصمیم گیری گروهی به منظور انتخاب مناسب-ترین سناریو ی سرمایه گذاری حمل و نقل ارایه شده است. روش تصمیم گیری چندشاخصه TOPSIS فازی به عنوان یکی از مدل های جبرانی در حل این مسئله به کار گرفته شده است. این روش امکان در نظر گرفتن شاخص های کیفی و کمی را به صورت همزمان می دهد. در این مطالعه، به منظور تعیین شاخص های تصمیم گیری مناسب، از روش «تحلیل عاملی تاییدی» استفاده شده است. از طرفی دیگر، از آنجایی که در دنیای واقعی با داده-های غیرهماهنگ از منابع مختلف و یا کمبود اطلاعات روبه رو هستیم، معمولا داده ها نادقیق می باشند. بنابراین، به منظور حل این مشکل، تمامی داده ها در این مطالعه به اعداد فازی ذوزنقه ای تبدیل شده اند. در این مدل، متغیرهای زبانی و اعداد فازی برای نشان دادن قضاوت های ذهنی تصمیم گیرندگان در رابطه با معیارهای تصمیم-گیری و مقادیر آنها مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور جمع بندی و تحلیل نظرات افراد خبره از روش «دلفی فازی1» استفاده شده است. روش پیشنهادی این مطالعه با استفاده از داده های شهر نمونه (ارومیه)، اجرا و سناریوی برتر حمل و نقل تعیین شده که مورد تایید خبرگان بوده است. به منظور نمایش مناسب بودن کاربرد روش TOPSIS فازی، از روش PROMETHEE به عنوان یکی دیگر از روش های تصمیم گیری چندمعیاره استفاده شده که نتایج آن، صحت الگوریتم به کار رفته را تایید می کند.
    کلیدواژگان: حمل و نقل همگانی بخش مسافر درون شهری2، تصمیم گیری چندشاخصه3، روش TOPSIS فازی4، روش PROMETHEE
  • شهریار افندی زاده*، احمدرضا غفاری، نوید کلانتری صفحه 343
    طراحی شبکه های حمل و نقل یکی از مهم ترین مسایل در مهندسی برنامه ریزی حمل و نقل است که وجود عدم قطعیت ها پیچیدگی آن را بیشتر می نماید. عدم قطعیت در تقاضا یکی از رایج ترین منابع عدم قطعیت در شبکه ها است که به دلایلی مانند دشواری پیش بینی تولید و جذب سفرها در آینده به وجود می آید. در این مقاله از روشی بر پایه بهینه سازی استوار برای حل مسئله طراحی شبکه گسسته های حمل و نقل در شرایط وقوع تقاضای متغیر گزینه مبنا استفاده شده که سطح عدم قطعیت وارد شده در مسئله را در اختیار طراح قرار می دهد. برای این منظور از تابع هدف مجموع وزن داده شده میانگین و واریانس کل زمان سفر در گزینه های مختلف تقا ضا و برای حل مسئله فوق از الگوریتم های ژنتیک و دسته مورچگان استفاده شده است. به منظور ارزیابی مدل پیشنهادی از دو مطالعه موردی روی یک شبکه متوسط استفاده شده است. در مطالعه موردی اول، الگوی تقاضا در گزینه های فرضی اختلاف قابل توجهی داشته و در نتیجه، واریانس کل زمان سفر نسبت به میانگین آن، اثر مهمی در طرح نهایی خواهد داشت. در مطالعه موردی دوم، گزینه های تقاضا اختلاف بسیار اندکی داشته و اثر وزن داده شده به میانگین و واریانس در طراحی نمود بیشتری دارد. در هر دو حالت، نتیجه طراحی در شرایط عدم قطعیت با نتیجه طراحی مستقل گزینه ها متفاوت بوده و بر لزوم استفاده از روش های مبتنی بر بهینه سازی در شرایط عدم قطعیت در حل مسایل مشابه تاکید شده است. همچنین در مقایسه الگوریتم های ژنتیک و دسته مورچگان به ازای وزن های مختلف در تابع هدف، الگوریتم دسته مورچگان در زمان محاسباتی کمتر، پاسخ بهتری را به دست داده است.
    کلیدواژگان: طراحی شبکه، تقاضای متغیر، تخصیص تعادلی، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم دسته مورچگان
  • رضا توکلی مقدم*، نرگس نوروزی، علیرضا سلامتبخش ورجوی، مهدی علینقیان صفحه 363
    در این مقاله، با توجه به غیریکسان بودن ظرفیت وسائط نقلیه توزیع کننده کالا، حالت جدیدی از مسیریابی وسائط نقلیه به منظور ایجاد توازن بین حجم کالای قابل حمل و ظرفیت وسیله نقلیه ارایه می شود. با توجه به کاربرد موضوع در دنیای واقعی، حجم قابل توجهی از میزان درآمد توزیع کنندگان به میزان کالایی است که توزیع می کنند. به همین دلیل میزان کالایی که توزیع-کنندگان حمل می کنند، باید متناسب با ظرفیت وسائط نقلیه آنها متوازن گردد تا رضایت رانندگان حداکثر گردد. همچنین، کاهش هزینه های حمل و نقل در اثر پیدا کردن مسیرهای کوتاه تر باعث افزایش سود توزیع کننده کالا شده و این امر در نهایت منجر به کاهش قیمت ها می شود. هدف این مقاله ارایه مدلی است که با ایجاد توازن در مقدار کالای توزیع شده نسبت به ظرفیت وسائط نقلیه در یک ناوگان ناهمگن، حداکثر رضایت برای رانندگان ایجاد گردد و از سویی دیگر با کاهش هزینه های حمل و نقل سود ناشی از توزیع افزایش یابد. مسئله مسیریابی وسائط نقلیه مورد بررسی از نوع مسایل NP-Hard است، به همین دلیل، به منظور حل این مسئله در ابعاد بزرگ روش بهبود یافته بهینه سازی انبوه ذرات (IPSO) استفاده می شود. به منظور نشان دادن کارایی الگوریتم پیشنهادی، تعدادی از مسایل در ابعاد کوچک و بزرگ توسط این الگوریتم و روش حل دقیق شاخه و کران حل می گردد که مقایسه این دو روش نشان دهنده کارایی الگوریتم پیشنهادی می باشد. در نهایت به بررسی یک شرکت توزیع به عنوان نمونه موردی پرداخته می شود. نتایج حاصل، نشان دهنده کاهش قابل توجه هزینه های آن شرکت می باشد.
    کلیدواژگان: مسیریابی وسائط نقلیه، توازن در بار وسیله نقلیه، الگوریتم بهبود یافته بهینه سازی انبوه ذرات
  • عبدالرضا شیخ الاسلامی، علی محمد باغ علیشاهی*، علی اصغر گهرپور صفحه 377
    به دلیل رشد روزافزون حمل و نقل کالا و حرکت بسیار زیاد کامیون ها و وسایل نقلیه سنگین، مسیرهای پر تردد آزادراهی با کاهش سطح ایمنی همراه شده است. در نتیجه بررسی جداسازی یا ایجاد محدودیت عبور برای وسایل نقلیه سنگین از وسایل نقلیه سواری به منظور کاهش بر هم کنش آنها، با استفاده از تکنیک خطوط ویژه یا محدودیت خط برای وسایل نقلیه سنگین ضروری به نظر می رسد. محدودیت خط برای وسایل نقلیه سنگین، روشی است که در کشور ما مورد استفاده قرار می گیرد ولی مطالعه ای در ارتباط با آن صورت نگرفته است. در دنیا نیز تلاش های اندکی در رابطه با ارایه یک معیار مناسب فراگیر برای تشخیص لزوم یا عدم لزوم استفاده از محدودیت خط در یک آزاد راه یا بزرگراه مطرح شده است. در این تحقیق به بررسی وجود یا نبود محدودیت خط در آزادراه های ایران و مقایسه این دو حالت پرداخته شده و میزان تاثیر چندین پارامتر در این فرآیند، بررسی شده است. در همین راستا برای شبیه سازی، از نرم افزار ترافیکی VISSIM استفاده شده و برای مطالعه موردی نیز محدوده ای از مسیر آزادراه تهران-قم بررسی شده است. همچنین برای بررسی ایمنی از نرم افزار SSAM استفاده شده و برای مطابقت با شرایط محلی، کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل، مورد بررسی قرار گرفته است. برای این تحقیق وجود محدودیت خط برای وسایل نقلیه سنگین از نظر عملکردی حدود 4 درصد مناسب تر و از لحاظ ایمنی بر خلاف انتظار تا حدی ضعیف تر ار حالت عدم وجود محدودیت خط می باشد که می توان افزایش برخوردها و کاهش ایمنی پس از ایجاد محدودیت خط را به تجمع وسایل نقلیه سنگین در خطوط سمت راست و پیچیده شدن تغییر خط خودروهای سواری برای خروج از آزادراه و وارد شدن به رمپ خروجی مرتبط دانست.
    کلیدواژگان: شبیه سازی، VISSIM، محدودیت خط، وسایل نقلیه سنگین، معیار عملکردی و ایمنی
  • حبیب الله ملاطفی*، سروش ایزدبخش صفحه 389
    ریل به عنوان یکی از منابع غالب تولیدکننده نویز در راه آهن در سرعت های معمول (تا 160 کیلومتر بر ساعت) شناخته شده است. مدل های تئوری نویز غلتشی نشان داده اندکه نرخ زوال ارتعاشات در طول ریل، طول موثر انتشار نویز را کنترل می کند و در نتیجه ارتباط مستقیمی با انتشار نویز ریل دارد. در این مقاله، به بررسی نرخ زوال ارتعاشات و ارتباط آن با نویز ریل به کمک مدل سازی المان محدود و اندازه گیری میدانی پرداخته شده است. ریل با تکیه گاه های متناوب که معرف ریل بالاستی می باشد، در نرم افزار ABAQUS مدل سازی شده و پس از تحلیل، پاسخ ارتعاشی ریل استخراج شده و نرخ زوال در هر باند فرکانسی 3/1 اکتاو محاسبه شده است. همچنین توسط دو شتاب سنج، یکی روی محل تراورس و دیگری در محل بین تراورس ها روی خط متروی صادقیه اندازه گیری میدانی انجام شده و نرخ زوال عمودی خط به دست آمده است. مقایسه نتایج نرخ زوال به دست آمده از مدل سازی المان محدود و اندازه گیری میدانی، مطابقت خوبی را نشان داده است. همچنین مطابق نتایج اندازه گیری میدانی، در فرکانس های پایین فرکانس قطع، نرخ زوال مربوط به شتاب سنج در محل تراورس از نرخ زوال مربوط به شتاب سنج در محل بین تراورس ها، تقریبا 2 دسی بل کمتر می باشد ولی در فرکانس-های بالای فرکانس قطع نتایج مربوط به دو شتاب سنج تقریبا منطبق بر یکدیگر می باشند.
    کلیدواژگان: نویز ریل در راه آهن، نویز غلتشی، نرخ زوال، المان محدود، فرکانس قطع
  • محمدسعید منجم، سید محمد سادات حسینی*، امیرجمشیدنژاد توسرامندانی صفحه 403
    در این مقاله مدل بارهای الکتریکی به عنوان یک مدل خرد ترافیک برای توصیف رفتار حرکتی رانندگان در قسمت اصلی آزادراه استفاده شده است. این توصیف با پر و خالی شدن سلول های آزادراه مجازی انجام گرفته است. براساس این موقعیت های مکانی جابه جا شدن وسایل نقلیه نیز، بررسی شده است. در این مدل رفتار وسایل نقلیه مشابه با رفتار بارهای الکتریکی همنامی است که در یک مسیر شیب دار حرکت خواهند کرد. در مدل ارایه شده بر هر وسیله نقلیه، در هر گام زمانی نیروهای الکتریکی از وسایل نقلیه دیگر و نیروی ثقل خود آنها وارد شده است. برحسب این نیروها، مکان وسایل نقلیه برای گام زمانی بعدی تعیین شده است. برای بررسی رفتار حرکتی رانندگان در قسمت اصلی آزادراه های تهران، از داده های قبلی برداشت شده از بزرگراه تهران-کرج در تحقیقات گذشته استفاده شده است. از یک نرم افزار شبیه ساز خرد ترافیک نیز برای شبیه سازی مدل پیشنهادی استفاده شده است. با مقایسه موقعیت وسایل نقلیه در شرایط واقعی با مقادیر متناظر آنها در محیط شبیه سازی، میزان مطابقت مدل با رفتار حرکتی رانندگان در شرایط واقعی نمایش داده شده است. مقایسه نتایج به دست آمده از شبیه سازی با داده های استفاده شده از شرایط واقعی نشان داده که مدل EM برای توصیف رفتار حرکتی رانندگان در قسمت اصلی آزادراه های تهران مناسب بوده است.
    کلیدواژگان: تئوری ترافیک، شبیه سازی، رفتار رانندگی، مدل سلولی، بارهای الکتریکی
  • سیدجواد میرمحمد صادقی*، سیدفرشاد هاشمی رضوانی صفحه 415
    توسعه راه آهن های سریع السیر در س ل های اخیر، نیاز به تحقیقات برای ایجاد درک جامع تری از خصوصیات و رفتار سیستم راه آهن در اثر افزایش سرعت را ضروری کرده است. یکی از پارامترهای اساسی تاثیرگذار بر خروج از خط در راه آهن-های سریع السیر، تغییرشکل روسازی خط در اثر افزایش سرعت است. در این تحقیق، اثر افزایش سرعت بر نشست خط، به-عنوان مهم ترین معیار طراحی و بهره برداری از راه آهن های سریع السیر مورد بررسی قرار گرفته است. برای انجام این تحقیق، ابتدا مدل عددی از سیستم راه آهن بر اساس روش اجزای محدود ساخته شده است. اعتبارسنجی مدل با مقایسه نتایج حاصل از تحلیل مدل عددی در شرایط رفتار خطی و غیر خطی لایه های سیستم حائل ریل و داده های به دست آمده از بررسی های میدانی در مواجهه با عبور قطارها با سرعت های مختلف، صورت گرفته است. در این تحقیق نشان داده شد که رفتار خط با فرض رفتار غیر خطی سیستم حائل ریل به طور قابل ملاحظه ای نسبت به فرض الاستیک خطی آن واقعی تر پیش بینی می گردد. با انجام این تحقیق، بازه بحرانی اختلاف نتایج منطبق بر دو فرض رفتاری اشاره شده خاک تعیین شده و مشخص گردید که در بازه سرعت 120 تا 180 کیلومتر بر ساعت، نتایج حاصل از تحلیل غیر خطی سیستم ریلی (نشست حقیقی) به میزان 98/65 درصد با نتایج حاصل از تحلیل مدل الاستیک خطی اختلاف داشته است. پس از اعتبار سنجی مدل ساخته شده، با آنالیز حساسیت مدل، تاثیر سرعت قطارهای عبوری بر نشست خط مورد بررسی قرارگرفته است. بر اساس نتایج این تحقیق، سرعت بحرانی قطار برمبنای پارامتر نشست خط به دست آمد. نتایج حاکی از آن است که به طور کلی با افزایش سرعت تا 140 کیلومتر بر ساعت، نشست خط افزایش یافته و پس از آن به طور کلی افزایش سرعت منجر به کاهش نشست می گردد.
    کلیدواژگان: سیستم ریلی، قطار سریع السیر، تحلیل دینامیکی، تاریخچه زمانی، غیر خطی
  • نمایه مولف سال 1390
    صفحه 425
|
  • A. Esfahanipour*, T. Lesani Page 323
    In this paper, a fuzzy multiple attribute decision making model is proposed for selecting the best alternative for investment in transportation projects, which is based on group decision methods. To this end, the fuzzy Topsis method has been applied along with qualitative and quantitative criteria for decision making. "Confirmatory Factor Analysis" has also been used to determine the decision criteria. In order to incorporate the vagueness of the information, trapezoidal-fuzzy numbers are used in this study. To determine the weights of decision criteria, these authors used the "Fuzzy Delphi" method. To implement the proposed selection procedure, this study uses data from the "Oroomieh" region as a case study. The results were validated by the experts who contributed to this research. The PROMETHEE as another multi-criteria decision making method, is also utilized to demonstrate the appropriateness of the application of Fuzzy Topsis in this study.
    Keywords: Public Transportation in Passenger Urban Part, Multiple Attribute Decision Making, Fuzzy Topsis, PROMETHEE
  • Sh. Afandizadeh*, A. Ghaffari, N. Kalantari Page 343
    Transportation network design is one of the most important issues in transportation engineering, which is complicated by uncertainty. Uncertainty in demand is one of the most common types of uncertainty in traffic networks, which comes from various sources such as difficulties in forecasting of trip productions and attractions. In this paper, a method based on robust optimization for discrete network design in scenario-based variable demand conditions is used, in which the level of imposed uncertainty of that problem will depend on designer choice. For this reason, the objective functions of weighted mean and variance total travel time in several demand scenarios are implemented; and for solving that problem, genetic and ant colony algorithms are used. To examine the proposed model, two case studies are applied to an ordinary network. In the first one, the demand pattern in hypothetical scenarios has a high disparity, and the variance of total travel time is more important in the final design than the mean. In the second case study, the demand pattern has a low disparity, and the weight of the mean and variance is more significant in the design solution. Based on two conditions, the results of design in the condition of uncertainty are different with independent design of each scenario, which emphasizes the use of optimization methods in conditions of uncertainty to solve similar problems. Also, in comparison of genetic and ant colony algorithms in various weights of the objective function, the ant colony algorithm found better solutions with less calculation effort.
    Keywords: Network Design, Variable Demand, Equilibrium Assignment, Genetic Algorithm, Ant Colony Algorithm
  • R. Tavakkoli Moghaddam*, N. Norouzi, A. Salamatbakhsh Varjoi, M. Alinaghian Page 363
    This paper presents a new method for solution of a vehicle routing problem, which considers a balance of goods based on the vehicles’ capacity. A considerable part of the drivers’ benefits is related to their quantity of sales; therefore, the balance of goods based on vehicles’ capacities is important to obtain drivers’ satisfaction. This is one of the objectives of this paper, alongside minimizing the travel costs. Due to the complexity of solving such a difficult problem with exact methods in large-scale applications, a meta-heuristic method based on improved particle swarm optimization (IPSO) has been proposed. In addition, to show the efficiency of the proposed IPSO, a number of test problems in both small and large scales have been considered and solved. Then, the results obtained by calculation have been evaluated with the results obtained by the Lingo software. Furthermore, to run the proposed IPSO, a real case study in a dairy company located in Qazvin with 152 customers has been studied, and finally, the obtained results have been reported and discussed.
    Keywords: Vehicle Routing Problem, Balancing Capacity of Vehicles, Improved Particle Swarm Optimization
  • A. Sheikholeslami, A.M. Baghalishahi *, A. A. Goharpoor Page 377
    Due to an increase in goods transportation and movement of heavy gravity vehicles, high-volume freeway routes include a level of safety reduction. The aim of this study is to explore the effect of heavy gravity vehicles restriction on passenger vehicles to reduce their interactions, which is necessary for the use of special lanes or lane restriction for heavy gravity vehicles. Lane restriction for heavy gravity vehicles is a method that is commonly employed in this country, but is lacking any detailed academic studies. In addition, this paper presents efforts to determine a comprehensive and suitable criterion for specifying appropriate use of lane restrictions on a freeway or highway. In this research, the presence or absence of lane restrictions for freeways in Iran are investigated, along with a comparison of those two modes and the influence of several parameters on that process. To this end, in order to compare the scenarios, the traffic simulation software VISSIM and a section of the Tehran- Qom freeway was used as a case study. Also, in order to evaluate safety, the SSAM software was used, and to ensure maximum compatibility with the specified situation, its calibration and validity was examined. From this research, the presence of lane restrictions for heavy gravity vehicles was shown to improve operational performance by about 4%, and in terms of safety, the presence of lane restrictions was shown to be somewhat weaker than the lack of them. This conflict between operational performance increment and safety reduction based on lane restriction is related to the accumulation of heavy gravity vehicles in right hand lanes and the complications of vehicles changing lanes for exit from the freeway and entering the ramp.
    Keywords: Simulation, VISSIM, Lane Restriction, Heavy Gravity Vehicles, Performance, Safety Criterion
  • H. Molatefi *, S. Izadbakhsh Page 389
    In the railway transportation industry, the rail is considered to be the dominant source ofrolling noise over the usual speed range (<160km/h). It has been well documented that the rate of decay of vibration along the rail is closely linked to the noise performance of the track. In this study, a finite element model of a periodic supported rail is developed in ABAQUS to study the acoustic performance of the rail. To compute the decay rates, acceleration responses along the rail are converted into the frequency domain and then the decay rates are obtained for each 1/3 octave band by processing the response levels. It is shown that the decay rate results obtained by FEM follow the same trend as the measured decay rate. Therefore the FEM decay rate can be used for generating comparisons between different tracks as an indicator of their acoustic performance. To test the vertical decay rate on a real track, a rail section at the Sadeghieh subway site is also tested and analyzed. To this end, the vertical responses of the rail are measured by two accelerometers. It is shown that at low frequencies (below the cut-on frequency), the decay rate resulting from the accelerometer on the sleeper place is 2dB less than the decay rate result from the accelerometer on the mid –point.However at high frequencies (above cut-on frequency), the decay rate results from bothaccelerometers correspond closely to each other.
    Keywords: Rolling Noise, Decay Rate, Finite Element, Cut, on Frequency
  • M. S. Monajjem, S. M. Sadat Hoseini *, A. Jamshidnejad Tosaramandani Page 403
    In this paper, an electrical charge model was developed as a microscopic traffic model for describing a driver’s behavior in a basic section of the freeway. This model has been simulated with a cellular automata simulator and compared with real data. In this model, the behavior of a car is represented as similar to electrical charge behaviors, where it is considered to move in a sloping path. In this model, for any car in a time phase, the electrical power from the other cars and the car itself was considered. On the basis of this power, the location of the car in the next time phase was then determined. In this study, two models designated EM1 and EM2 were proposed for drivers in Tehran. For investigating drivers’ movement behaviors in a basic section of the highways in Tehran, some previous research and recorded data was applied from the Tehran– Karaj freeway. In addition, the study employed the use of micro-simulator software in order to simulate the proposed models. This software has shown that there is no reason to consider the last model invalid for driver's behaviors in a basic section of freeways in Tehran, during not-congested conditions. By comparing the location of the vehicles under real conditions with parallel quantities of them in the simulated medium, the correspondence level has been determined between each of the models and the drivers’ behaviors in the real data. Comparison of the obtained results derived from simulation with the real data has demonstrated the EM2 model corresponds well with the behavior of real drivers in a basic section of Tehran's freeways.
    Keywords: Traffic Theory, Simulation, Driver's Behavior, Cellular Model, Electrical Charge
  • S. J. Mir Mohammad Sadeghi *, S. F. Hashemi Rezvani Page 415
    Construction of high speed railways is booming in the world. One of the main issues related to high speed railway is the non-uniform deflection of the rail along the track due to increases in train speed. This study focuses on investigations of the influences of strain speeds on track defections. For this propose, a model of railway track was developed. This model was then calibrated using field results available in the literature. The results of model calibration indicate that the consideration of the track support system nonlinearity has substantially effects on the theoretical results, concluding that the incorporation of the support system nonlinearity is a need in track modeling. From sensitivity analyses of the calibrated model, the effects of increases in train speeds on track deflections were investigated. It is shown that track deflections increase as the train speed increases up to the speed of 140 km/h. However, after this speed, the deflections of the track slightly reduce. It indicates that the critical speed of the track from the deflection point of view is 140 km/h. Research findings here indicate the necessity of further consideration of the critical speed in the design of high speed tracks.
    Keywords: Railway System, High Speed Trains, Dynamic Analysis, Time History, Sleeper