……………………………………………………………………………………… 53
- مثال عددی……………………………………………………………………………….. 53
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات آتی……………………………………………………………….. 56
- نتیجهگیری……………………………………………………………………………….. 57
- پیشنهادات آتی………………………………………………………………………….. 58
منابع………………………………………………………………………………………………………………. 59
منابع فارسی………………………………………………………………………………………………… 59
منابع لاتین………………………………………………………………………………………………….. 59
فهرست جداول
عنوان صفحه
فصل چهارم
جدول (4-1) کمان های بهینه مثال عددی شبکه حمل و نقل…………………………………………… 53
جدول(4-2) مؤلفه های ماتریس تقاضای سفر اولیه………………………………………………………. 54
جدول (4-3) مؤلفههای ماتریس تقاضای سفر تخمینی………………………………………………….. 54
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
فصل اول
شکل(1-1)شبکه کوچک برای اثبات وجود ماتریس تقاضای سفر چندگانه……………………….. 17
فصل دوم
شکل(2-1)اهمیت جریان خالص و ناخالص با توجه به قانون 3 یانگ……………………………….. 38
شکل(2-2)نمودار میانگین اطلاعات زوج مبدا-مقصد w با توجه به احتمال سفر آن……………… 41
فصل سوم
شکل(3-1)مثال شبکه ساده برای بررسی مساله تکرار لینک …………………………………………… 50
فصل چهارم
شکل(4-1)شبکه حمل و نقل مورد بررسی………………………………………………………………… 53
فصل اول
کلیات تحقیق
1-1- ضرورت و اهداف برنامهریزی حملونقل شهری
رشد و توسعهی جوامع شهری، سبب افزایش نیاز این جوامع به خدمات همگانی و اجتماعی شدهاست. انجام بسیاری از فعالیتهای اجتماعی و اقتصادی نیازمند تسهیلات حملونقلی است. شهرها برای خدمات حملونقل تا حدود زیادی به سیستم خیابانهای خود متکی هستند. این سیستمها برای جوابگویی به تقاضای فزایندهی ترافیک اتومبیلها، ترافیک تجاری، حملونقل عمومی، دسترسی به زمینهای اطراف و همچنین پارکینگها، همیشه در حال تحمل بار اضافی هستند.
تسهیلات حملونقل نیاز اساسی یک جامعه برای رشد و توسعه است. با توجه به سرمایهی عظیم لازم برای انواع پروژههای شهری، نتایج عدم برنامهریزی مناسب از همیشه حادتر شده است. این موضوع، لزوم توجه به برنامهریزی صحیح در حیطه حملونقل را مورد تأکید قرار میدهد. عدم برنامهریزی صحیح بخش حملونقل میتواند خسارتهای زیادی را بر روی توسعهی شهر، منطقه و حتی یک کشور داشتهباشد. بهعنوان مثال در ترافیک شهری مشکلات عدیده و محسوسی وجود دارد که لزوم توجه به برنامهریزی حملونقل را نمایان میسازد؛ خیابانهای شلوغ، آلودگی هوای شهرها، تصادفهای ترافیکی و خسارتهای مالی و جانی حاصل از تصادفها، راهبندانها، بهم خوردن نظم و آرامش مراکز مسکونی و درمانی، ایجاد استرس و فشار روحی، اشکال در دسترسی مناطق مختلف و . . .. همهی این موارد لزوم برنامهریزی حملونقل را در سطح شهری و برونشهری روشن میسازد.
در مباحث مربوط به حملونقل، منظور از برنامهریزی فرآیند یا فعالیتی است که طی آن اقدامات لازم احتمالی برای آینده جهت سوق دادن یک مجموعه یا سیستم حملونقلی به سوی یک وضعیت دلخواه مورد بررسی قرار میگیرد. وضعیت دلخواه یادشده میتواند به یکسری اهداف مثبت در آینده و یا پیشگیری از ایجاد مسائل و مشکلات در آینده را شامل گردد. این فرآیند در نهایت منجر به اتخاذ تصمیم و سپس انجام اقدامات مؤثر در راستای تحقق و حصول اهداف و وضعیت دلخواه میگردد.
هدف از برنامهریزی سیستمهای حملونقل، طراحی نزدیک به بهینهی مجموعه تسهیلات حملونقل موجود و روشهای بهکارگیری آنهاست. همچنین هدف دیگر برنامهریزی سیستمهای حملونقل، بهکارگیری تسهیلات حملونقل جدید در آینده است، بهگونهای که با توجه به تسهیلات حملونقل موجود، اهداف مورد نظر به بهترین وجه ممکن ارضا گردند.
مهمترین موضوعی که در برنامهریزی حملونقل وجود دارد، ارتباط آن با آینده و به عبارت دیگر آیندهنگری در آن است، زیرا یک فعالیت برنامهریزی مربوط به اقداماتی است که در زمانهای مختلف در آینده انجام خواهدگرفت و بین زمان انجام اقدام و زمانی که نتایج و تأثیرات آن احساس میشود، ممکن است یک فاصلهی زمانی نسبتاً طولانی وجود داشته باشد. این فاصله به عوامل زیادی از قبیل موضوع و مقادیر کمی و کیفی اقدام مورد نظر بستگی دارد.
فرآیند پیشبینی سفر یکی از پرکاربردترین قسمتهای برنامهریزی حملونقل است. این فرآیند مختص برنامهریزی حملونقل شهری و برونشهری بوده و بهکارگیری آن در برنامهریزی حملونقل با توجه به اطلاعات مؤثر و آنالیز دقیق میتواند به عنوان یک شاخص پیشبینی برای توسعهی آینده بهکار گرفتهشود. فرآیند پیشبینی سفر دارای یک ساختار عمومی است که بر اساس تجربه و آزمایش بهدست آمدهاست، و درواقع ساختار کلی این مدل نتیجهی جربیات و مطالعات دههی 60 میلادی بوده که در دهههای بعد هم تغییر چندانی نکردهاست.
1-2- ضرورت آگاهی از تقاضای سفر برای برنامهریزی شهری
تحلیل و طراحی سیستمهای حملونقل نیازمند تخمین تقاضای فعلی و پیشبینی تقاضای آینده میباشد. این تخمینها و پیشبینیها میتواند با استفاده از منابع اطلاعاتی و روندهای آماری بهدستآیند. شرط برنامهریزی درست در حیطهی حملونقل شهری چه در سطح استراتژیک و چه در سطح کارکردی آگاهی از تقاضای حملونقل را میطلبد. بهعبارت دیگر، برنامهریزی حملونقل شهری بدون آگاهی از تقاضای سفر اگر ناممکن نباشد بسیار دور از ذهن است. اطلاعات مربوط به تقاضای سفر منطقهی مورد مطالعه، در ماتریسی تحت عنوان ماتریس تقاضای سفر مبدأ-
مقصد ذخیره میشود. برای داشتن تعریفی از این ماتریس میتوان گفت: ماتریسی که هریک از مؤلفههای آن تعداد سفر از یک ناحیهی ترافیکی به ناحیهی دیگر برای هدف سفر خاص در یک دورهی زمانی مرجع (برای مثال ساعت پیک، متوسط روز و …) را نشان دهد، ماتریس تقاضای سفر و یا اصطلاحاً ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد نامیده میشود. این ماتریس را میتوان مهمترین ورودی برای مسائل برنامهریزی و طراحی سیستمهای حملونقل دانست. اطلاعات تقاضای سفر مبدأ-مقصد، مهندسین ترافیک را در شناسایی تقاضای سفر روی تسهیلات موجود و یا آتی حملونقل، کافی بودن پارکینگها و ترمینالها، کافی بودن تسهیلات حملونقل عمومی موجود، بهترین محل برای پلها و ترمینالهای جدید، اطلاعات مورد نیاز برای برنامهریزی، تعیین محل و طراحی سیستم خیابانهای جدید، سیستم بزرگراهها و آزادراهها، راههای جدید و توسعهی آنها، اطلاعات لازم برای برنامهریزی، مکانیابی و طراحی یا توسعهی سیستمهای حملونقل عمومی، اولویتهای اجرائی و راه حلهای اقتصادی برای برنامههای توسعه و . . . کمک مینماید.
قبل از فرآیند پیشبینی سفر ابتدا باید به منطقهبندی و ناحیهبندی محدودهی مورد مطالعه پرداخت:
- منطقهبندی: از اولین گامهایی که در انجام مطالعات سیستمهای حملونقل و سرمایهگذاریهایی که اثرات اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی عمدهای را بر محیط اطراف خود میگذارد، تعیین محدودهی جغرافیایی است که حوزهی نفوذ سیستمها و سرمایهگذاریهای مالی را در بر میگیرد. از نظر تئوری وسعت این منطقه نامحدود است، ولی در عمل میتوان محدودهای را برای اثرات مورد مطالعه شناسایی کرد که اثرات سرمایهگذاری مورد نظر در خارج از آن قابل چشمپوشی باشد. بزرگی این محدوده چنان است که عمده اثرات مورد بررسی را در بر داشتهباشد، و همچنین انجام مطالعه را از نظر صرف وقت و هزینه ممکن سازد.
- ناحیهبندی: برای برنامهریزی حملونقل باید اطلاعات اقتصادی، اجتماعی و حملونقلی مربوط به نقاط مختلف تولید و جذب سفر در منطقهی مورد مطالعه تعیین گردد. ولی در عمل تعداد این نقاط تولید و جذب سفر در منطقه بسیار زیاد است، بنابراین با مشکلاتی در گردآوری و تحلیل اطلاعات مواجه خواهیم بود. برای رفع این مشکلات باید منطقهی مورد مطالعه را به تعدادی نواحی ترافیکی تقسیمبندی نمود. سپس برای هر ناحیه میبایست جمعیت، وضعیت اجتماعی، اقتصادی، تجهیزات وکاربریها و . . . بهدست آیند. برای مرزبندی ناحیهها رعایت ضوابطی ضروری است، که مهمترین آنها ذیلاً آوردهشدهاست:
– همگونی: از آنجایی که ناحیهبندی نوعی گروهبندی از واحدهای آماری است، از اینرو ناحیهها باید از نظر داخلی (درونگروهی) همگون و از نظر خارجی (برونگروهی) ناهمگون باشند.
– هموزنی در تولید و جذب سفر که باعث افزایش دقت در مدلسازی میشود.
– دسترسی آماری: ناحیهها باید چنان اختیار شوند که آمار و اطلاعات مستمر مانند جمعیت، اشتغال و دیگر اطلاعات مربوطه به سادگی قابل دسترس باشند.
– حجم محاسبات: تعداد ناحیهها باید چنان باشد که حجم محاسبات آنها امکانپذیر و معقول باشد.
بعد از انجام گامهای منطقهبندی و ناحیهبندی میتوان به فرآیند پیشبینی سفر پرداخت. بهطور کلی این فرآیند به صورت دنبالهای از چهار مدل زیر مورد استفاده قرار میگیرد [1] :
1- مدل تولید سفر (تصمیم برای انجام سفر بهمنظور رسیدن به یک هدف مورد نظر)
2- مدل توزیع سفر (انتخاب مقاصد سفرهای تولید شده از هر ناحیه)
3- مدل انتخاب گونهی سفر (انتخاب وسیلهی نقلیه برای انجام سفر)
4- مدل تخصیص سفر (انتخاب مسیر سفر)
در اولین مرحله، به برآورد تعداد سفرهای تولید شده در این نواحی پرداخته میشود. در مرحلهی بعد با استفاده از مدلهای توزیع سفر، سفرهای تولید شده در هر ناحیه به سایر نواحی توزیع میشوند. اطلاعات این دو مرحله باعث ایجاد ماتریس تقاضای سفر مبدأ-مقصد میگردد. در مرحلهی سوم به کمک مدلهای انتخاب گونهی سفر، تقاضای سفر بین هر زوج مبدأ-مقصد به گونههای مختلف سفر اختصاص مییابند، و در نهایت در مرحلهی آخر به کمک مدلهای تخصیص ترافیک، ماتریس تقاضای سفر به شبکهی حملونقل اختصاص مییابد و به تبع آن حجم جریان کمانهای شبکهی حملونقل بدست میآید.
در تحلیل مسائل حملونقل شهری، مدلهای یاد شده در بالا نقش اساسی بازی میکنند. اطلاعات مربوط به مدلهای تولید و توزیع سفر در ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد نشان داده میشود، که این اطلاعات به دو طریق مستقیم و غیرمستقیم قابل بهدستآوردن میباشند.
روشهای مستقیم گردآوری اطلاعات خود به سه گروه دستهبندی میگردند.
- روشهای مشاهدهای: این گروه از روشها با مشاهدهی وضع ترافیک و برداشت اطلاعات لازم از این مشاهدات به برآورد حجم سفرهای مبدأ-مقصد میپردازند. نمونهای از این روشها ثبت شمارهی وسایل نقلیه است.
- روشهای پرسشنامهای: این گروه از روشها اطلاعات مورد نیاز را از طریق توزیع پرسشنامه گردآوری میکنند و میتوان آنها را به سه دستهی توزیع پرسشنامه در مبدأ سفر (ارسال کارت پستی به آدرس صاحب وسیلهی نقلیه)، توزیع پرسشنامه در مقصد سفر و توزیع پرسشنامه در حین انجام سفر دستهبندی کرد.
- روش مصاحبهی حضوری: اطلاعات مورد نیاز در این روش از طریق مصاحبه از افراد جامعه آماری بهدست میآید. همچون روش پرسشنامهای، این روش نیز به سه دستهی مصاحبه در مبدأ سفر (مصاحبه با ساکنین مکانهای مسکونی)، مصاحبه در زمان سفر (مصاحبه با رانندگان وسائل نقلیه در کنار جادهها) و مصاحبه در مقصد سفر (شامل مصاحبه با خریداران در مراکز خرید، دانشآموزان در مدارس و کارکنان در محل کار) دستهبندی میگردد.
اگرچه این روش دارای معایب زیادی از جمله صرف وقت و هزینه بسیار زیاد میباشد، ولی با این وجود به علت اینکه ساختار سفرها، بین مبادی و مقاصد شکل میگیرد، ناگزیر انجام مطالعات جامع برای منطقهی مورد مطالعه ضروری میباشد. از طرفی با توجه به هزینهی بالای جمعآوری اطلاعات مربوط به تقاضای سفر از طریق روش مستقیم، جمعآوری اینگونه اطلاعات در فواصل زمانی کوتاه میسر نیست. لذا برای اصلاح و بهروزرسانی ماتریس تقاضای سفر روشهای غیر مستقیم مورد توجه پژوهشگران قرارگرفتهاست، که این روشها خود بر دو نوعاند:
- بهدست آوردن ماتریس تقاضای سفر به کمک مدلهای ساختهشده برای شهرهای مشابه
- استفاده از مدلهای برنامهریزی ریاضی برای تخمین ماتریسهای تقاضای مبدأ-مقصد از مشاهدات حجم جریان ترافیک بر روی خیابانها
چون اطلاعات ماتریس تقاضای مبدأ-مقصدی که از طریق مستقیم بهدست آمده، دارای خطاهای ناشی از آمارگیری و یا خطاهای ایجاد شده از مدلهای حملونقلی میباشد، ممکن است اطلاعات این ماتریس دقیق نباشد. یکی از کارهایی که در جهت افزایش دقت اطلاعات این ماتریسها میتوان انجام داد، اصلاح این ماتریس با استفاده از اطلاعات واقعی حجم جریان ترافیک تعدادی از کمانهای شبکهی حملونقل (یعنی نوع دوم روشهای غیر مستقیم) میباشد. در این روش حجم ترافیک در بعضی از خیابانهای شبکه در ساعتهایی خاص شمارش شده، و با استفاده از این اطلاعات و بهکارگیری روشهای برنامهریزی ریاضی، ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد تخمین، تصحیح و یا همچنین برای بهروزرسانی ماتریسهای تقاضای سفر قدیمی، استفاده کرد که این عمل هزینهی جمعآوری اطلاعات برای تخمین ماتریس تقاضا را به شدت کاهش میدهد. از آنجا که کیفیت ماتریس تخمینزده شده به دقت دادههای ورودی نظیر ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد اولیه و همچنین، محل استقرار نقاط شمارش ترافیک وابسته میباشد، و از طرفی منابع تخصیص دادهشده (تجهیزات، بودجه و …) برای شمارش حجم خیابانها محدود است، بنابراین انتخاب مجموعهای از کمانهای مناسب (کمانهایی که شمارش حجم آنها بیشترین اطلاعات را برای تصحیح ماتریس تقاضای مبدأ-مقصد به ما میدهند) بسیار مهم میباشد.
فرم در حال بارگذاری ...
