دکتر محمدعلی باقرزاده
-
سابقه و هدف
ساماندهی افرادی که به طرز غیراصولی فعالیت های تفکیک و جمع آوری پسماندهای باارزش قابل بازیافت در سطح شهر را انجام می دهند، همواره یکی از چالش های اساسی در شهرداری ها بوده است. تا به حال تلاش های مختلفی برای ساماندهی این افراد در ایران انجام شده است، اما همگی با شکست مواجه شده اند. تقریبا همه شهرداری ها حضور این افراد را به عنوان بخش غیررسمی در مدیریت پسماند شهری پذیرفته اند. هدف این مطالعه ایجاد یک ساختار جدید مالی در قالب مجوز فعالیت، جریان غیررسمی جمع آوری کنندگان پسماند را در سه سناریو توسط نمودار حلقه علی چرخه مدیریت پسماند در نرم افزار Vensim بررسی می کند. مدل حلقه علی به دست آمده در این پژوهش درک جدید و کاملی درباره ذی نفعان، متغیرهای موثر در همکاری و رقابت بین بازیگران رسمی و غیررسمی در چرخه مدیریت پسماند شهر کرمان را به ارمغان می آورد.
مواد و روش هابه منظور شبیه سازی عملکرد سناریوهای مختلف قیمت گذاری مجوزهای مالی از مفاهیم شبیه سازی تفکر سیستمی، برنامه ریزی پویا و مدل CLD1 در نرم افزار Vensim استفاده شده است. نمودار حلقه علی چرخه مدیریت پسماند بر اساس داده های آماری میدانی تحلیل و بررسی شده است. شناسایی و گردآوری اطلاعات از بازیگران غیررسمی به دلیل طبیعت غیرشفاف و گاه قانون گریزانه فعالیت های آن ها با چالش هایی روبرو بوده است. برای جمع آوری اطلاعات مربوط به این بازیگران، از روش های میدانی شامل مصاحبه های نیمه ساختار یافته با نمونه هایی از این فعالان و همچنین نظرخواهی از کارشناسان و مسئولین شهری استفاده شده است. وضعیت فعلی چرخه رسمی و غیررسمی مدیریت پسماند بر اساس شرایط و زیرساخت های شهر کرمان و برای سه سناریوی وضعیت موجود، قیمت پایه مجوز 500 هزار و یک میلیون تومان بررسی و مقایسه شده است. در ابتدا مدل CLD چرخه پسماند در شهر کرمان با استفاده از شرایط محلی، زیرساخت های شهرداری کرمان و رفتار بازیگران در جمع آوری پسماندهای بازیافتی ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفت. مدل ترسیمی در نرم افزار Vensim و بر اساس اطلاعات میدانی جمع آوری شده و آمارهای سال 1400 الی 1401 توسعه داده شد. سناریوی جدید با محوریت استفاده از مجوزهای مالی برای ساماندهی جمع آوری کنندگان غیررسمی پسماندهای بازیافتی و تفکیک از مبدا تعریف و فرضیات مدل بر اساس آن تعریف شد. سه سناریوی وضعیت موجود، قیمت پایه مجوز 500 هزار و یک میلیون تومان بررسی و با یکدیگر مقایسه شدند.
نتایج و بحث:
طبق نتایج، در سناریوی دو، سهم شهرداری از بازار بازیافت حدودا 204 درصد افزایش داشته است و میزان سود شهرداری با احتساب مبلغ صدور مجوز همراه با تخفیف 232 درصد افزایش داشته است. در سناریوی سه، سهم شهرداری از بازار بازیافت در مقایسه با وضع موجود حدودا 400 درصد افزایش و در مقایسه با سناریوی دوم 64 درصد افزایش و میزان سود شهرداری در مقایسه با وضع موجود 507 درصد افزایش داشته است. نتایج حاکی از آن است که به کارگیری مجوزهای مالی نه تنها موجب افزایش سود شهرداری شده بلکه مدیریت پسماند شهری را نیز بهبود بخشیده است.
نتیجه گیریمجوزهای مالی در حوزه مدیریت پسماند شهرداری ها تاکنون به ساده ترین حالت خود مورداستفاده قرارگرفته اند که عمدتا ناکارآمد بوده اند. استفاده از سیستم های هوشمند مالی و صدور مجوز بر اساس شرایط میدانی، دینامیک رفتار بازیگران و سیاست گذاری های هوشمندانه می تواند راهکار مناسبی برای ساماندهی مدیریت پسماند شهری و خصوصا ناوگان غیررسمی جمع آوری پسماند باشد. این پژوهش نشان داد که پیاده سازی مجوزهای مالی هوشمند و بهره گیری از ابزارهای تحلیل سیستمی می تواند به بهبود قابل توجهی در کارایی و اثربخشی مدیریت پسماند شهری منجر شود.
کلید واژگان: مدیریت پسماند, نرم افزار Vensim, تفکر سیستمی, مجوز فعالیت, شهرداری کرمانIntroductionOrganizing the collection of valuable recyclable waste at the city level has always been a major challenge for municipalities due to unprincipled activities. So far, various attempts have been made to organize these people in Iran, but all of them have failed. Almost all municipalities have accepted the presence of these people as an informal part of urban waste management. The purpose of this study is to create a new financial structure in the form of an activity license and investigate the informal flow of waste collectors in three scenarios by the causal loop diagram of the waste management cycle in Vensim software. The causal loop model obtained in this research brings a new and complete understanding of stakeholders, effective variables in cooperation, and competition between formal and informal actors in the waste management cycle of Kerman City.
Material and MethodsTo simulate the performance of different financial license pricing scenarios, the concepts of simulation of system thinking, dynamic planning, and CLD model have been used in Vensim software. At first, the CLD model of the waste cycle in Kerman City was drawn and analyzed using local conditions, the infrastructures of Kerman Municipality, and the behavior of actors in collecting recyclable waste. The drawing model was developed in Vensim software based on the collected field data and statistics from 2021 to 2022. The new scenario was defined based on the use of financial licenses to organize the informal collectors of recycled waste and separation from the origin of the definition and the assumptions of the model. Three scenarios of the existing situation, the basic license price of 500000 and 1000000 Tomans were examined and compared with each other.
Results and DiscussionAccording to the results, in scenario 2, the municipality's share of the recycling market has increased by about 204%, and the amount of the municipality's profit, including the amount of the license issuance along with the discount, has increased by 232%. In scenario 3, the municipality's share of the recycling market has increased by about 400% compared to the current situation, and compared to the second scenario, it has increased by 64%, and the amount of the municipality's profit has increased by 507% compared to the current situation.
ConclusionFinancial licenses in the field of municipal waste management have been used in their simplest form so far, which have been mostly ineffective. The use of smart financial and licensing systems based on field conditions, the dynamics of actors' behavior, and smart policies can be a suitable solution for organizing urban waste management, especially the informal waste collection fleet.
Keywords: Waste Management, Vensim Software, Systems Thinking, License Sale, Kerman Municipality -
زمینه و هدف
مدیریت پسماند همواره یکی از چالش های مهم در شهرداری ها است. در کنار چرخه عملکرد شهرداری ها (چرخه رسمی)، ذی نفعان و بازیگران دیگری به طور غیررسمی در مدیریت پسماند شهری نقش دارند. عمده تفکیک پسماندهای باارزش به عهده ی این افراد است. این مطالعه، مدیریت پسماند شهر کرمان را با محوریت چرخه های رسمی و غیررسمی جمع آوری مواد بازیافتی و استفاده از مجوزهای مالی و نظارت شهرداری برای ساماندهی آن ها ارائه می دهد.
مواد و روش هادر این مطالعه ابتدا مدل نمودار چرخه مدیریت پسماند شهر کرمان با محوریت چرخه های رسمی و غیررسمی جمع آوری مواد بازیافتی معرفی شده است. در ادامه، مدل شبیه سازی شده در نرم افزار متلب به همراه یک سیستم کنترلر فازی برای تعیین قیمت خرید مواد بازیافتی توسط شهرداری به منظور رقابت با چرخه غیررسمی ارائه شده است.
یافته هانتایج مدل، شامل تعداد افراد جذب شده توسط شبکه رسمی، درآمد شهرداری از خریدوفروش مواد بازیافتی و همچنین فروش مجوزها برای سناریوی قیمت مجوز معادل ده میلیون ریال بررسی شد. طبق نتایج، وجود ابزار مجوز فعالیت تاثیر بسیار زیادی بر سهم شهرداری در توان جذب مشارکت جمع آوری کنندگان غیررسمی در سطح شهر دارد.
نتیجه گیریبه دلیل جلوگیری از اعتراضات و عدم استقبال از طرح، پیشنهاد می شود در شروع اجرای طرح، قیمت مجوز پایین تر باشد و شدت نظارت تا حد امکان افزایش می یابد تا جمع آوری کنندگان ملزم به دریافت مجوز فعالیت شوند. صدور مجوز فعالیت می تواند علاوه بر افزایش سود مالی شهرداری، اثرات مثبت اجتماعی و زیست محیطی به همراه داشته و نظارت بر روند فعالیت افراد را بهبود بخشد.
کلید واژگان: مدیریت پسماند, دیاگرام چرخه علی و معلولی, مجوز مالی, کنترلگر فازی, نرم افزار متلبBackground and ObjectiveWaste management has always been a significant challenge for municipalities. Alongside the formal operational cycle of municipalities, other stakeholders and actors also play an informal role in urban waste management. The majority of the segregation of valuable waste is carried out by these individuals. This study presents the waste management of the city of Kerman, focusing on both formal and informal recycling collection cycles and utilizing financial permits and municipal oversight to regulate these activities.
Materials and MethodsIn this study, the waste management cycle model of the city of Kerman is initially introduced, emphasizing the formal and informal recycling collection cycles. Subsequently, a simulated model in MATLAB software is presented, along with a fuzzy controller system for determining the purchase price of recyclable materials by the municipality to compete with the informal cycle.
FindingsThe model's results, including the number of individuals attracted by the formal network, the municipality's revenue from the purchase and sale of recyclables, and the sale of permits for a scenario with a permit price equivalent to ten million Rials, were examined. According to the results, the existence of an activity permit tool significantly impacts the municipality's share in attracting the participation of informal collectors throughout the city.
ConclusionTo prevent protests and a lack of support for the plan, it is recommended that the permit price be lower at the initial implementation stage, and the intensity of oversight be increased as much as possible to ensure collectors are required to obtain an activity permit. Issuing activity permits can not only enhance the financial benefits for the municipality but also have positive social and environmental effects, improving the supervision of individuals' activities.
Keywords: Waste Management, Causal Loop Diagram, Financial License, Fuzzy Controller, MATLAB -
آلودگی هوا به عنوان یکی از چالش های اساسی در حوزه ی محیط زیست شناخته شده است. این مطالعه تاثیر تایر وسایل نقلیه بر آلودگی هوا و روش های کاهش آن را بررسی می کند. قسمت بزرگی از انرژی تولید شده توسط موتور خودرو از طریق مقاومت غلتشی تایرها تلف می شود. در نتیجه کاهش مقاومت غلتشی تایرها باعث کاهش مصرف سوخت و به تبع آن کاهش آلودگی هوا می شود. برای کاهش مقاومت غلتشی تایرها، تغییر فرمولاسیون آمیزه های سازنده ی رویه ی تایر می تواند موثر باشد. یک روش مطرح برای تغییر فرمولاسیون آمیزه ها، افزودن نانوذرات به عنوان پرکننده است. در این پژوهش، تاثیر افزودن مقادیر مختلف نانوسیلیکا به فرمولاسیون آمیزه ی رویه ی تایر بر مقاومت غلتشی تایرها که عامل اصلی اتلاف انرژی جنبشی خودروها است، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزودن نانوسیلیکا منجر به افزایش مقاومت غلتشی تایرها می شود. همچنین، تاثیر ضخامت تایر بر عمر آن و مقاومت غلتشی آن مورد بررسی قرار گرفته است، که نشان می دهد مقاومت غلتشی با گذر زمان افزایش می یابد. همچنین، تغییرات لازم در شرایط فرآیند تولید و تاثیر آن بر خواص مکانیکی و کارایی مواد تولیدی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی ریولوژیکی نشان می دهد که افزودن نانوسیلیکا منجر به افزایش گرانروی شده است. همچنین، بررسی خواص مکانیکی نشان می دهد که مدول های صد درصد و سیصد درصد مواد با افزایش نانوسیلیکا افزایش می یابد.کلید واژگان: تایر, مقاومت غلتشی, نانوسیلیکا, خواص مکانیکی, خواص ریولوژیکی, مصرف سوختAir pollution is recognized as one of the fundamental challenges in the field of environmental engineering. This study examines the impact of vehicle tires on air pollution and explores methods to reduce it. A significant portion of the energy generated by the vehicle engine is lost through tire rolling resistance. Consequently, reducing tire rolling resistance leads to decreased fuel consumption and, consequently, reduced air pollution. Modifying the formulation of tire tread compounds can be an effective approach to reducing tire rolling resistance. One proposed method for modifying the formulation is the addition of nanoparticles as fillers. In this research, the impact of adding varying amounts of nanosilica to the tire tread compound formulation, which is the main factor contributing to vehicular energy dissipation, has been investigated. The results indicate that the addition of nanosilica increases tire rolling resistance. Furthermore, the influence of tire thickness on its lifespan and rolling resistance has been examined, demonstrating an increase in rolling resistance over time. Additionally, necessary changes in the production process conditions and their impact on the mechanical properties and performance of the produced materials have also been investigated. Rheological analysis reveals that the addition of nanosilica leads to increased viscosity. Moreover, the examination of mechanical properties shows an increase in the modulus values of both 100% and 300% materials with the addition of nanosilica.Keywords: Tire, Rolling resistance, nanosilica, Mechanical properties, Rheological properties, Fuel consumption
-
سیستم های اتوماسیون گلخانه هوشمند شامل حسگرها، کنترل کننده ها، شبکه های ارتباطی و نرم افزارهای مدیریتی است و پایش وضعیت گلخانه را به صورت زمان حقیقی انجام می دهد. حسگرها برای اندازه گیری و کنترل پارامترهای مختلفی مانند دما، رطوبت، نور، غلظت CO2 استفاده می شوند. با توجه به اینکه سیم کشی بین حسگرها و کنترل کننده ها یکی از محدودیت های اصلی توسعه گلخانه های هوشمند است، استفاده از شبکه های مخابراتی بی سیم مناسب می تواند علاوه بر کاهش زمان نصب و راه اندازی، هزینه های نصب و راه اندازی را نیز به شدت کاهش دهد. ضمن اینکه می توان اطلاعات سیستم کنترل هوشمند را از طریق اینترنت در اختیار کاربر قرار داد، تا بتواند در هر زمان و هر مکان نظارت و کنترل عوامل مدنظر را انجام دهد. در این پژوهش یک پیکربندی بی سیم اقتصادی و کارآمد برای اتوماسیون گلخانه ها ارایه می شود تا بتوان با کمترین هزینه و تغییرات، گلخانه های سنتی را به گلخانه هوشمند تبدیل نمود. در این پیکربندی از حسگرهای متعددی برای اندازه گیری پارامترهای محیطی گلخانه مانند دما، رطوبت هوا، شدت نور، رطوبت خاک و غلظت CO2 استفاده شده است. با توجه به گستردگی حسگرها در محیط گلخانه، ارتباط بین این حسگرها با ایستگاه پایش وضعیت به صورت بی سیم و با استفاده از دو پروتکل WiFi و ZigBee بررسی شده است. با توجه به اینکه ماژول WiFi نسبت به ماژول های ZigBee ارزان تر هستند، در گلخانه هایی که آلودگی فرکانسی 2.4 GHz وجود ندارد، استفاده از پروتکل WiFi توجیه اقتصادی دارد. در غیر این صورت پیشنهاد می گردد از ماژول های ZigBee با فرکانس زیر یک گیگاهرتز (900MHz) و یا از WiFi در باند 5 GHz استفاده گردد.
کلید واژگان: گلخانه هوشمند, اتوماسیون, مانیتورینگ, پروتکل ZIGBEE, پروتکل WiFiThe integration of advanced technologies, such as smart automation systems and the Internet of Things (IoT), has revolutionized modern greenhouses by enhancing product quality, precise plant growth control, disease and pest reduction, chemical and toxin minimization, waste reduction, and overall operational efficiency. This study focuses on the development of a wireless configuration to transform conventional greenhouses into smart ones with minimal expenses and modifications. The proposed system employs a comprehensive range of sensors to monitor crucial environmental parameters, including temperature, air humidity, light intensity, soil moisture, and CO2 concentration. WiFi and ZigBee protocols are evaluated to establish seamless communication between these sensors and the central monitoring station. WiFi protocol is deemed cost-effective in greenhouses where no interference occurs within the 2.4 GHz frequency range. However, in cases where frequency interference is present, utilizing ZigBee modules operating at sub-one gigahertz frequency (900 MHz) or using the WiFi in the 5 GHz band is recommended. This wireless configuration minimizes installation and setup time and costs and enables remote monitoring and control of greenhouse conditions, empowering users with real-time access to intelligent control system information anytime and anywhere. The proposed solution contributes to the advancement of smart greenhouse automation, offering an economical and efficient approach for the widespread adoption of intelligent systems in the agricultural sector.
Keywords: Smart greenhouse, automation, monitoring, ZigBee protocol, WiFi protocol -
امروزه سیستم ناوبری اینرسی (INS) به صورت تلفیق شده با سیستم های کمک ناوبری به منظور افزایش دقت استفاده می شود. با این وجود در برخی از کاربردها امکان استفاده از روش های تلفیقی وجود ندارد و یا در صورت قطع دسترسی به سیستم کمک ناوبری، INS بایستی بتواند تا زمان دسترسی مجدد، به صورت مستقل به کارکرد صحیح خود ادامه دهد. بنابراین بایستی بتوان دقت INS را تا حد امکان افزایش داد. تعدادی از مهم ترین عوامل کاهش دقت ناوبری اینرسی عبارتند از: نویز اندازه گیری، خطای حسگرهای اینرسی، ناهمراستایی و خطای نصب حسگرها بر روی بدنه وسیله متحرک. در این مقاله روش هایی برای جبران سازی این عوامل و افزایش دقت سیستم های ناوبری اینرسی متصل به بدنه متشکل از حسگرهای MEMS ارایه شده است. ابتدا تاثیر حذف نویز بر دقت ناوبری به صورت عملی بررسی شده است. سپس روشی برای کالیبراسیون شتاب سنج ها و ژایروسکوپ های MEMS ارایه شده است و همچنین جبرانسازی خطای نصب و ناهمراستایی حسگرها با محورهای مختصات دستگاه بدنه بررسی شده است. صحت عملکرد سیستم طراحی شده در آزمون های عملی ارزیابی و گزارش شده است.کلید واژگان: ناوبری اینرسی, حسگرهای اینرسی MEMS, حذف نویز, کالیبراسیون, ناهمراستاییNowadays, aided Inertial Navigation System (INS) is implemented to increase accuracy of navigation. However, in some cases, it is not possible to use integrated methods, or if the link to the navigational aiding system is lost, INS should be able to operate standalone with the required accuracy, until the link is accessible again. Therefore, the accuracy of INS should be enhanced to the highest extent. Some of the most significant factors in reducing the accuracy of INS are: measurement noise, inertial sensors error, misalignment, and sensor installation error on the body of vehicle. In this article, methods of compensating these factors are presented to increase the accuracy of strapdown inertial navigation systems consisting of MEMS sensors. First, the effect of noise cancelation on accuracy of INS has been studied in practice. Then, a method is presented for calibration of MEMS accelerometers and gyroscopes. In addition, compensation of installation error and sensor misalignment with body-frame coordinate is studied. Efficiency of the compensating methods has been evaluated and reported in practical implementations.Keywords: Inertial navigation, MEMS inertial sensors, noise cancellation, Calibration, misalignment
- این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شدهاست.
- مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه میکند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایشها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامدهاست.
- اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.