وبلاگ

• 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.