مدیریت ظرفیت شبکه ریلی بر مبنای پارامترهای تأثیرگذار مکانی و عملیاتی با رویکرد سرویس گرا

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه آزد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست،گروه سنجش از دور و GIS، تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 استادیار, دانشکده محیط زیست و منابع طبیعی, دانشگاه آزاد اسلامی, واحد علوم و تحقیقات, تهران, ایران

4 استاد, دانشکده نقشه برداری, دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی, تهران, ایران

چکیده

ظرفیت حمل بار و مسافر در یک شبکه ریلی، تابعی از پارامترهای مختلف است. با توجه به هزینه بسیار بالای احداث خطوط ریلی، استفاده بهینه از ظرفیت شبکه ریلی می‌تواند کمک شایانی به ارتقاء سطح بهره‌برداری شبکه کند. بنابراین هدف از ‌این پژوهش، محاسبه مکان‌مند ظرفیت شبکه ریلی کشور، بر مبنای پارامترهای تأثیرگذار است. در این مقاله، با استفاده از داده‌های سیر و حرکتی قطارها، اقدام به طراحی و تولید نرم‌افزار مکان‌مند محاسبه ظرفیت خطوط شد؛ سپس خروجی‌های حاصل، با داده‌های روزانه و برخط عملکرد قطارهای باری ارزیابی و مقایسه شد. در ادامه، میزان استفاده از ظرفیت هر مسیر و میزان ظرفیت باقی‌مانده در هر بلاک و مسیر نیز مشخص شد. بر اساس تحلیل‌ها، کمیت ظرفیت در مسیرهای منتخب دو خطه مسافری سمنان-شاهرود، تک خطه باری یزد-بافق و تک خطه ترکیبی اراک-دورود به ترتیب 2.6 برای مسیر رفت و 2.9 برای برگشت، 13.6 و 12.7 زوج قطار محاسبه شدند. با توجه به روال فعلی محاسبات، محاسبه برخط، با اتصال به پایگاه داده‌های مرتبط، انجام محاسبات مکان‌مند و امکان تبادل وب سرویس مکانی با نرم‌افزارهای مختلف، می‌تواند باعث افزایش سرعت و دقت در محاسبه ظرفیت شبکه ریلی شود. از طرفی، در معادله محاسبه ظرفیت (معادله اسکات) که در‌ایران استفاده می‌شود، تاکنون مرسوم بوده است ضریب تعدیل قطار مسافری توسط متخصصان سیر و حرکت تعیین شود، در حالی‌که در ‌این مقاله، از آنجا که اطلاعات هر مسیر، قابل دسترس است، این ضریب از نسبت تعداد قطارهای مسافری به حداکثر تعداد آن در طول دوره مورد نظر محاسبه می‌شود. ضریب به دست آمده، با ضریب تعیین شده توسط کارشناسان، مقایسه شده و نتیجه قابل قبول بود. در نهایت با دسترسی به خروجی‌ها در محیط GIS، راهکارهای مدیریتی جهت استفاده بهینه از ظرفیت باقیمانده، ارتقاء ظرفیت بخش‌هایی از شبکه و رفع گلوگاه‌های شبکه ریلی پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Managing the capacity of the railway network based on effective spatial and operational parameters using a service-oriented approach

نویسندگان [English]

  • Bahram Moradi Solooshi 1
  • Alireza Vafaei Nezhad 2
  • Hossein Aghamohammadi Zanjirabad 3
  • Ali Alesheikh 4
1 . Ph.D Student, Faculty of Environment and Natural Resources, Department of Remote Sensing and Geographic Information systems, Science and Research Brach, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Associate Professor, Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Faculty of Environment and Natural Resources, Department of Remote Sensing and Geographic Information Systems, Science and Research Brach, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4 Full Professor, Faculty of Surveying Engineering, Khajeh Nasir Tousi University, Tehran, Iran.
چکیده [English]

The capacity of passenger and goods shipment in a railway network is affected by various parameters. Considering the high cost of railway construction, optimum utilization of capacity in a railway network can help to improve the efficiency of network. Therefore, the purpose of this study is spatial calculating the capacity of railway network of Iran based on the effective parameters. In this paper using the transportation data of trains, a spatial software is developed for calculating the capacity of the railway network. Then, the outputs are compared and evaluated with the daily and real time data of the freight trains performance. In the next step, the amount of capacity utilization of each route and the amount of capacity remaining in each route and block is determined. Based on the analysis, the capacities of the selected passenger double-line route from Semnan to Shahrud, freight single-line route from Yazd to Bafgh and combination single-line route from Arak to Dorood were calculated 2.6 for Semnan to Shahrud path and 2.9 for return path, 13.6 and 12.6 (trains pair/day) respectively. Considering the common calculations, the online calculation with ability connection to related databases and the possibility of exchanging spatial web-based services with the different software, can improve the speed and accuracy of the railway network capacity calculation. On the other hand, in the equation of calculating the capacity (Scott equation) used in Iran, it is common that the adjustment coefficient of passenger train is determined by experts of transportation, while in this paper, since the data of each path is accessible, the aforementioned coefficient is calculated by the ratio of passenger trains number to their maximum number during the considered period of time. The outcome coefficient compared with the coefficient determined by experts, and the result was acceptable. Finally, with access to outputs in the GIS environment, the management solutions were proposed for optimum using the remaining capacity, enhancing the capacity in some parts of the network as well as eliminating the bottlenecks of the railway network.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Railway transportation
  • Network Capacity
  • GIS
  • Railway of Iran

مراجع

  1. شرکت راه‌آهن جمهوری اسلامی‌ایران
  2. آیین نامه طرح هندسی راه‌آهن، نشریه شماره 288، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، تهران، ‌ایران، 1396.
  3. گزارش مدیریتی پروژه مشاور‌ه‌ای تحلیل تقاضای حمل و نقل بار و ظرفیت محورهای اصلی شبکه راه‌آهن کشور، 1396، مرکز تحقیقات و آموزش راه‌آهن و پژوهشکده حمل و نقل دانشگاه صنعتی اصفهان، ص13-14.
  4. مرادی سلوشی، بهرام، 1394، استفاده از نرم‌افزار GISBase برای تعیین ظرفیت در شبکه ریلی ایران، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه پیام نور مرکز تهران شمال.
  5. نیکو، نریمان، 1390، ارایه مدل بهینه سازی برای محاسبه و ارزیابی ظرفیت در شبکه راه‌آهن، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت‌ایران.
  6. یقینی، مسعود و انجمن علمی‌دانشکده مهندسی راه‌آهن(ترجمه)، 1389، زمانبندی و سیر و حرکت در راه‌آهن، انتشارات پیشرو فناوری قائد.
  7. یقینی، مسعود و لسان، جواد (1389)، برنامه ریزی عملیات حمل و نقل ریلی، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.
  8. Abrila, M., Barber, F., Ingolotti, L., Salido, M.A, Tormos, P., Lova, A., 2007, An assessment of railway capacity” Transportation Research Part E 44 (2008) doi:10.1016/j.tre. 2007.04.001.
  9. Ermagun, A., Fan.Y., Wolfson, J., Adomavicius, G. & Das, K., Real-time trip purpose prediction using online location-based search and discovery services, 0968-090X/ 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved doi.org/10.1016/j.trc.2017.01.020.
  10. Etherington, T., 2011, Python based GIS tools for landscape genetics: visualising genetic relatedness and measuring landscape connectivity, doi.org/10.1111/j.2041-210X. 2010.00048.x.
  11. Guler, H., Akad, M. & Ergun, M., 2004, Railway Asset Management System in Turkey: A GIS Application, FIG Working Week 2004, Athens, Greece, May 22-27, 2004, TS20 SIM Applications.
  12. International Union of Railways, 1989a, Layout characteristics for lines and used by first passenger trains, UIC leaflet 703/R, Paris, France.
  13. International Union of Railways, 1989b, Classification of lines for the purpose of track maintenance, UIC leaflet 714/R, Paris, France.
  14. International Union of Railways, 2004, Capacity, UIC leaflet 406, Paris, France
  15. International Union of Railways, 2004, UIC Leaflet406 capacity, Int. Nat. Union of Railway
  16. Lande, A., Kaas, A.H. & Hansen, S., 2006, Railway operation, Centre for Traffic and Transport, Technical University of Denmark.
  17. Mansourian, A., Omidi, E., Toomanian, A. & Harrie, L., Expert system to enhance the functionality of clearinghouse services, Com-puters, Environment and Urban Systems (2011) doi:10.1016/j.compenvurbsys. 2010.06.003.
  18. Sangphong, O., Siridhara, S. & Ratanavaraha, V., Determining Critical Rail Line Blocks and Minimum, Train Headways for Equal and Unequal Block, Lengths and Various Train Speed Scenarios, ENGINEERING JOURNAL Volume 21 Issue 3, 15 June 2017. DOI:10.4186/ej.2017.21.3.281.
  19. UIC Leaflet 406.Capacity, International Union of Railways, 2004.
  20. شرکت راه‌آهن جمهوری اسلامی‌ایران
  21. آیین نامه طرح هندسی راه‌آهن، نشریه شماره 288، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، تهران، ‌ایران، 1396.
  22. گزارش مدیریتی پروژه مشاور‌ه‌ای تحلیل تقاضای حمل و نقل بار و ظرفیت محورهای اصلی شبکه راه‌آهن کشور، 1396، مرکز تحقیقات و آموزش راه‌آهن و پژوهشکده حمل و نقل دانشگاه صنعتی اصفهان، ص13-14.
  23. مرادی سلوشی، بهرام، 1394، استفاده از نرم‌افزار GISBase برای تعیین ظرفیت در شبکه ریلی ایران، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه پیام نور مرکز تهران شمال.
  24. نیکو، نریمان، 1390، ارایه مدل بهینه سازی برای محاسبه و ارزیابی ظرفیت در شبکه راه‌آهن، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت‌ایران.
  25. یقینی، مسعود و انجمن علمی‌دانشکده مهندسی راه‌آهن(ترجمه)، 1389، زمانبندی و سیر و حرکت در راه‌آهن، انتشارات پیشرو فناوری قائد.
  26. یقینی، مسعود و لسان، جواد (1389)، برنامه ریزی عملیات حمل و نقل ریلی، انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.
  27. Abrila, M., Barber, F., Ingolotti, L., Salido, M.A, Tormos, P., Lova, A., 2007, An assessment of railway capacity” Transportation Research Part E 44 (2008) doi:10.1016/j.tre. 2007.04.001.
  28. Ermagun, A., Fan.Y., Wolfson, J., Adomavicius, G. & Das, K., Real-time trip purpose prediction using online location-based search and discovery services, 0968-090X/ 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved doi.org/10.1016/j.trc.2017.01.020.
  29. Etherington, T., 2011, Python based GIS tools for landscape genetics: visualising genetic relatedness and measuring landscape connectivity, doi.org/10.1111/j.2041-210X. 2010.00048.x.
  30. Guler, H., Akad, M. & Ergun, M., 2004, Railway Asset Management System in Turkey: A GIS Application, FIG Working Week 2004, Athens, Greece, May 22-27, 2004, TS20 SIM Applications.
  31. International Union of Railways, 1989a, Layout characteristics for lines and used by first passenger trains, UIC leaflet 703/R, Paris, France.
  32. International Union of Railways, 1989b, Classification of lines for the purpose of track maintenance, UIC leaflet 714/R, Paris, France.
  33. International Union of Railways, 2004, Capacity, UIC leaflet 406, Paris, France
  34. International Union of Railways, 2004, UIC Leaflet406 capacity, Int. Nat. Union of Railway
  35. Lande, A., Kaas, A.H. & Hansen, S., 2006, Railway operation, Centre for Traffic and Transport, Technical University of Denmark.
  36. Mansourian, A., Omidi, E., Toomanian, A. & Harrie, L., Expert system to enhance the functionality of clearinghouse services, Com-puters, Environment and Urban Systems (2011) doi:10.1016/j.compenvurbsys. 2010.06.003.
  37. Sangphong, O., Siridhara, S. & Ratanavaraha, V., Determining Critical Rail Line Blocks and Minimum, Train Headways for Equal and Unequal Block, Lengths and Various Train Speed Scenarios, ENGINEERING JOURNAL Volume 21 Issue 3, 15 June 2017. DOI:10.4186/ej.2017.21.3.281.
  38. UIC Leaflet 406.Capacity, International Union of Railways, 2004.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار