وبلاگ

روند روبه رشد جمعیت، گسترش و توسعه روزافزون شهرها، افزایش مهاجرت ها و سفرهای برون شهری و ارتباطات از جمله عوامل موثر در توسعه شبکه های ارتباطی هستند، که به منظور تامین نیازهای مختلف و دسترسی به انواع کالا، خدمات، منابع و فعالیت های تجاری و اقتصادی شاهد آن هستیم. نقش و عملکرد راه، تنها در توزیع و انتقال کالا و مسافر و دسترسی به منابع و خدمات محدود نمی شود، بلکه از دیدگاهی دیگر، عاملی برای پیدایش و رشد سکونت گاه ها و توسعه مراکز شهری و روستایی محسوب می گردد، تا آنجا که در بسیاری از موارد مکان گزینی فضاهای شهری اغلب تحت تاثیر آن قرار گرفته و این فضاها با حداقل فاصله از راه و یا در طول آن شکل گرفته اند. اما مهم ترین نقش راه ها، ایجاد امکان دسترسی و ارتباط بین دو نقطه مفروض و معین است که ویژگی و خصوصیات آن تا حدود زیادی به موقعیت نسبی، مکانی این نقاط بستگی دارد.

با وجود این راه محصول نهایی مجموعه فرایندهای مرتبط و وابسته، متشکل از انواع فعالیت های انسانی، روش های تهیه مصالح، به کارگیری انواع ماشین آلات و… است که تحت نظارت و رهبری یک سیستم مدیریتی صحیح، سازمان یافته و دارای برنامه و هدفی مشخص و متکی بر روش ها و اصول علمی به منظور دستیابی به اهداف کلان توسعه شکل گرفته و بخش قابل ملاحظه ای از اعتبارها و منابع ملی کشور به آن اختصاص یافته است.

به این دلیل تحقق اهدافی نظیر استفاده بهینه از منابع، دستیابی به عملکرد و کیفیت مناسب و قابل قبول با صرف کمترین هزینه و سازگاری و تطبیق با شرایط موجود، مستلزم به کارگیری سیستم های ارزیابی براساس معیارها و شاخص های معین و انواع ملاحظات فنی و اجرایی در هریک از مراحل مطالعه، طراحی و اجرای انواع عملیات راهسازی می باشد، به طوری که یکی از کارآمد ترین روش ها برای نیل به اهداف فوق استفاده از برنامه های کنترل کیفیت و تضمین کیفیت برای انواع روسازی ها می باشد.
2-1- تعریف مسئله
کیفیت به یکی از مهم ترین فاکتورهای تصمیم گیری مشتری در انتخاب خدمات و محصولات رقابتی تبدیل شده است. این امر نه تنها برای مصرف کننده های شخصی، بلکه برای شرکت ها و سازمان های دولتی نیز صدق می کند. بنابراین کیفیت یک فاکتور مهم در ساخت جاده می باشد. در گسترده ترین مفهوم خود، کیفیت درجه ای از خوب بودن است. حوزه ای که در آن یک محصول برای هدف مورد نظر مناسب است و در مفهوم خاص، کیفیت محصول یا سرویس به صورت تطبیق با نیازمندی و الزامات، عاری از عیب و ایراد و یا به طور ساده درجه ای از رضایت مصرف کننده می باشد. AASHTO و FHWA معتقد به تعاریفی هستند که “اطمینان از کیفیت” را یک عبارت کامل شامل “کنترل کیفیت”، “اطمینان مستقل” و “پذیرش” به عنوان سه جزء مهم آ در نظر می گیرند. در گذشته این روش های نظارتی تحت عناوین مختلف از جمله روش های پذیرش آماری مورد استفاده قرار می گرفتند. مدل های آماری به کار گرفته شده توسط طرح کنترل و تضمین کیفیت مشخص می کند که چگونه می توان نتایج آزمایشات نمونه های تصادفی را با توزیع خصوصیات کیفیت در هر قطعه مرتبط ساخت، و در نهایت می توان از این توزیع برای تعیین میزان کیفیت هر قطعه استفاده نمود. کلیه مدل های آماری متکی به نمونه های تصادفی هستند که دو سری از اطلاعات را ارائه می کنند. (1) میانگین اندازه گیری ها (2) میزات تغییرات در اندازه گیری ها.
به طور خلاصه مدل کنترل و تضمین کیفیت براساس نتایج آزمایشات انجام شده، چگونگی توزیع خصوصیات کیفی در یک قطعه را مشخص می کند و با بهره گرفتن از روابط پرداخت منطقی مقادیر پرداخت متناسب با درجه کیفیت هر قطعه را تعیین می کند. باید توجه داشت استفاده از نمونه ها برای تخمین کیفیت مقادیر زیادی از یک محصول تولید شده، دارای ریسک است. به طوری که احتمال ضعیفی وجود دارد که ممکن است نتایج آزمایشات نمونه های تصادفی بیانگر خواص کل محصول تولید شده نباشد. این ریسک ها می توانند به دو دسته ریسک های پیمانکار و ریسک های کارفرما تقسیم شوند. بنابراین ریسک بخش ذاتی طرح های کنترل کیفیت و تضمین کیفیت است.

امروزه حمل و نقل یکی از اساسی ترین نیازهای انسان می باشد و از آنجا که توسعه صنایع، افزایش رفاه اجتماعی و نماد پیشرفت هر کشور وجود حمل و نقل مناسب و ایمن است لذا همواره به عنوان شاخصی مهم در برنامه ریزی های کلان مورد توجه مدیران و تصمیم گیرندگان قرار گرفته است. از طرفی رشد روز افزون جمعیت در کشوری مانند ایران و به تبع آن کلان شهرهایی مانند تهران و نیز افزایش مالکیت وسائط نقلیه شخصی، همواره مشکلاتی را از قبیل ترافیک و آلودگی های زیست محیطی ناشی از آن در شهرهای بزر گ به همراه داشته است به گونه ای که همواره بر طرف کردن این معضلات از دغدغه های مدیران و برنامه ریزان شهری به شمار می رود. از آنجا که سسیستم های حمل و نقل عمومی سنتی نمی تواند پاسخگوی این گونه مشکلات باشد، لذا توسعه حمل و نقل عمومی مدرن تر یکی از راهکارهای اصلی برای بر طرف کردن این گونه مشکلات ترافیکی به حساب می آید و بر ساختار شهری نیز تاثیر بسزایی می گذارد. حال با توجه به این که حمل و نقل عمومی نیز دارای ابعاد بسیار گسترده ای می باشد و انتخاب سیستم مناسب از میان سایر سیستم ها که بتواند پاسخگوی نیازهای شهروندان باشد و از طرفی کاهش دهنده معضلات ترافیکی و عوارض آن نیز باشد، مستلزم شناخت کافی از سیستم مورد نظر، نحوه 

عملکرد و ملزومات آن است ضمن این که باید در انتخاب نوع حمل و نقل همگانی، پارامترهای موثر در نظر گرفته شود. حال با توجه به آن که در بین سیستم های حمل و نقل عمومی BRT و LRT از هزینه های احداث کمتری نسبت به مترو برخوردار هستند و همچنین به دلیل قابلیت حمل تعداد زیاد مسافر به خصوص در ساعات اوج ترافیک، مورد توجه کارشناسان حمل و نقل و ترافیک قرار گرفته اند. حال با توجه به موارد مطرح شده فوق در این تحقیق به شناخت بیشتر این سیستم ها، قابلیت و عملکرد آنها در حمل و نقل همگانی و جابجایی مسافر پرداخته خواهد شد و در نهایت از جنبه های مختلف مورد ارزیابی و بررسی قرار خواهد گرفت.

فصل اول
1-1) اهمیت موضوع
با توجه به توسعه زندگی شهرنشینی و رشد روز افزون جمعیت در شهرهای بزرگ بخصوص کلان شهرهای ایران و به دنبال آن بالا رفتن مالکیت وسائط نقلیه شخصی و تمایل شهروندان به استفاده از این نوع سیستم حمل و نقل، معضلات و مشکلاتی از قبیل استفاده مضاعف از سوخت های فسیلی که نتیجه آن آلودگی های محیط زیست را به همراه داشته و نیز ترافیک سنگین در مسیرهای شریانی و اصلی که اثرات سوء اجتماعی را برای شهروندان به ارمغان آورده است اینک چندی است که کارشناسان این حوزه به حمل و نقل همگانی روی آورده به گونه ای که سیستم های حمل و نقل همگانی مدرن تری را نسبت به شیوه های سنتی مورد استفاده قرار داده اند. حال با توجه به وجود انواع مختلف حمل و نقل همگانی، نیاز به انتخاب مناسب و بهینه یک سیستم که هم پاسخگوی جابجایی حجم انبوهی از مسافران باشد و هم بتواند خواسته های آنها را در راستای رفاه، آسایش و ایمنی برآورده سازد و از طرفی دغدغه های مدیران را نیز برطرف گرداند، لازم و ضروری به نظر می رسد. در میان سیستم های موجود در حمل و نقل، در این پایان نامه ارزیابی BRT و LRT که از لحاظ فنی و عملکرد خیلی شبیه به هم هستند مورد نظر می باشد به این علت که هزینه های احداث آنها بسیار پایین تر از مترو می باشد و از طرفی مسائل و مشکلات سیستم هایی مانند مونوریل و غیره را شامل نخواهند شد.
2-1) پیشینه تحقیق
با توجه به جستجویی که در منابع مختلف صورت گرفت، منابعی در داخل موجود می باشدکه صرفاً به نقش و تأثیر احداث این گونه سیستم ها به صورت مجزا پرداخته و در بعضی موارد به ارزیابی عملکرد برخی از این سیستم ها در کریدورهای شهری قبل از ساخت و در مواردی نیز به ارزیابی عملکرد این گونه سیستم ها بعد از احداث پرداخته شده و بعضاً منابعی در رابطه با انواع سیستم های حمل و نقل عمومی موجود می باشد که در آن اطلاعاتی در رابطه با مبانی فنی این سیستم ها موجود است. در منابع خارجی اطلاعات تکمیلی تر در رابطه با این سیستم ها موجود است به طوری که در برخی از سایت های معتبر اینترنتی، کتابها، مقالات و گزارشات مربوط به مطالعات موردی اطلاعات کامل تری در این موجود می باشد و بعضاً این دو سیستم را به طور کلی از جنبه های مختلف در ترازوی مقایسه قرار داده است.
3-1) سئوالات یا فرضیات
یکی از محدودیت های این تحقیق دسترسی به اطلاعات آماری کامل مربوط به این موضوع می باشد به گونه ای که تمام معیارهای مد نظر در این تحقیق را پوشش دهد لذا به دلیل موجود نبودن این اطلاعات در داخل کشور باید از منابع خارجی و معتبر که تجربه اجرای هر دو سیستم و نتایج عملکرد آن را داشته باشند استفاده شود.

آبشستگی (Scouring) پدیده ای است طبیعی که بشر از چندین قرن پیش موفق به کشف آن شده است. این پدیده فیزیکی یکی از مسائل اساسی و بنیادی در علم هیدرولیک است که محققین بسیاری در طی سالیان گذشته به تحقیق، آزمایش و بررسی آن پرداخته اند. در طی فرایند آبشستگی که وابسته به پارامترهای هندسی هیدرولیکی بوده که در اثر عبور جریان آب از روی دانه های رسوبی و یا برخورد به آن این ذرات شروع به حرکت کرده و همراه جریان به پایین دست منتقل شده و فرسایش بستر به زمان به وجود می آید. هرچند نوع آبشستگی که در هریک از سازه های هیدرولیکی ممکن است پدید آید متفاوت است ولی فرایند فوق تقریبا در تمامی آنها مشترک است.
فرایند آبشستگی بسیار پیچیده بوده و درک آن احتیاج به دانستن و اشراف کامل به اصول مکانیک سیالات، هیدرودینامیک جریان و هیدرولیک رسوب دارد. به طور کلی بررسی پدیده آبشستگی اندر کنش جریان و رسوب از مباحث اساسی در تحلیل و پیش بینی میزان و مقدار آبشستگی در سازه های هیدرولیکی است.

به دلیل وجود این پیچیدگی ها هرچند تحقیقات گسترده ای توسط دانشمندان و محققین علم هیدرولیک و رسوب به صورت آزمایشگاهی

، تحلیل های عددی، شبکه های عصبی و منطق فازی صورت گرفته است ولی هنوز به ارائه روابط کاملی که بتواند همه پارامترهای موثر در آبشستگی را در خود جای دهد منجر نشده است. بنابراین مطالعات در این زمینه همچنان تداوم دارد. نتایج آزمایش های صورت گرفته در فلوم ها با وجود مشکلات ناشی از مقیاس مدل های هیدرولیکی و محدودیت های اندازه گیری پارامترهای موثر آبشستگی برخی معادلات تجربی به دست آمده که همگی مبین این است که فرایند آبشستگی تابعی از زمان و مکان است. درک فرایند و مکانیسم آبشستگی و پیش بینی هندسه نهایی گودال آبشستگی از این رو اهمیت دارد که حفاظت کامل بستر در مقابل با صرف هزینه های گزاف ممکن می گردد. در برخی مواقع حفاظت کامل نیز ممکن نیست. بنابراین پیش بینی دقیق و نزدیک به واقعیت عمق پیشینه و هندسه گودال آبشستگی می تواند باعث صرفه جویی در هزینه های اجرایی حفاظت بستر گردد.

جریان های خروجی از سازه های هیدرولیکی با سرعت زیاد را می توان در مجموعه جت ها طبقه بندی کرده و آبشستگی ناشی از آنها را تحت عنوان آبشستگی پایین دست جت ها مورد بررسی قرار داد. تاکنون مطالعات متعددی برروی آبشستگی ناشی از انواع مختلف جت (جت های افقی، قائم، مایل پرتابی) صورت گرفته است که هریک از انواع آن تحت شرایط جت های آزاد و مستغرق مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته اند و روابطی تجربی نیز توسط هریک از محققین ارائه گردیده است. هیچ یک از روابط به طور کامل نمی توانند جزئیات فرایند آبشستگی را تحت یک رابطه ریاضی مدل کنند و هنوز نیاز به تحقیقات بیشتر احساس می شود.
به دنبال تحقیقات آزمایشگاهی آبشستگی انجام شده تعدادی از محققین به بررسی آبشستگی به صورت حل عددی معادلات حاکم بر آشفتگی جریان و انتقال رسوب پرداخته اند که می توان (Ushijima et.al. -1993) و (Olsen and Melauen -1993) و Heffmans & and Boaj -1992) و صالحی نیشابوری و همکاران نام برد.
پیش بینی عمق بیشینه گودال آبشستگی و تخمین پروفیل نهایی بستر به وسیله ساخت فلوم ها و مدل های هیدرولیک در آزمایشگاه ها اگرچه می تواند منطقی برسد ولی ساختن مدل های آزمایشگاهی مستلزم صرف وقت و هزینه های زیادی است و در ضمن نمی توان نتایج حاصل از آزمایشات را به راحتی برای شرایط واقعی تعمیم داد. بنابراین لزوم وجود مدل های عددی که بتواند از طریق گسسته سازی معادلات حاکم بر میدان جریان و رسوب و اعمال یک سری فرضیات ساده کننده مسئله روابط پیچیده حاکم بر پدیده آبشستگی را به معادلات ساده تر و قابل حل تبدیل کند، به وضوح احساس می شود.

آنچه که در این فصل مدنظر قرار گرفته ی بر تحقیقات انجام شده قبلی در زمینه آبشستگی تحت شرایط مختلف می باشد. در برخی از موارد جریان آب از سازه های هیدرولیکی به صورت جت منتشر می شود. سرعت آب در جت ها معمولا آنقدر زیاد است که به فرسایش کف منجر می شود و حفره بزرگی در جلوی سازه به وجود می آید. فرایند آبشستگی یک فرایند دینامیکی بوده و در آن پارامترهایی نظیر مدت زمان، تناوب (دفعات آبگیری در بازه های زمانی) و میزان دبی های سیلابی و… دخالت دارند. اگرچه روابط گوناگون و متعددی برای تخمین حداکثر ابعاد حفره آبشستگی ارائه گردیده است، لیکن رابطه ای که بتواند در تمام حالات پاسخگو باشد هنوز به دست نیامده است. از 

طرفی تمام روابط موجود برای مواد بستر غیرچسبنده ارائه گردیده اند. بنابراین استفاده از این روابط برای بسترهای سنگی و مواد فرسایش پذیر چسبنده جوابگو نمی باشد. در حقیقت به نظر می رسد آبشستگی عبارت است از حرکت ذرات جامد از محل استقرار اولیه آنها به مکان دیگری تحت تاثیر جریان سیالی که آن را احاطه نموده است. حالت بحرانی آبشستگی پس از گذشتن جریان از حول یک سازه هیدرولیکی اتفاق می افتد. عموما هرجا که افزایش سرعت و تغییر جهت سرعت روی دهد و سرعت جریان از سرعت بحرانی بیشتر باشد به وقوع می پیوندد. در ادامه خلاصه ای از تحقیقات قبلی پیرامون آبشستگی ناشی از جریان های خروجی به صورت جت از سازه های هیدرولیکی و همچنین آبشستگی پس از پرش هیدرولیکی و موارد دیگر آبشستگی آورده شده است.

آبشستگی ناشی از جت ها (برخورد جت با بستر فرسایش پذیر) به انواع مختلف تقسیم بندی می شود که می توان به موارد ذیل اشاره نمود.
1) آبشستگی در اثر جت افقی (جت دیواره ای)
2) آبشستگی در اثر جت های قائم یا عمودی
3) آبشستگی در اثر جت های زاویه دار یا پرتابی
هرکدام از حالت های فوق را می توان در گروه های جت مستغرق یا جت آزاد، جت با ارتفاع ریزش زیاد یا جت با ارتفاع ریزش کم، جت هوادهی شده یا جت هوادهی نشده تقسیم بندی نمود.
آبشستگی موضعی ناشی از جت ها را می توان به صورت شماتیک در شکل (1-1) مشاهده کرد.
2-1- آبشستگی ناشی از جت های عمودی
مطالعات انجام شده توسط دودیاح و همکاران (1983) روی جت های استوانه ای توخالی و توپر عمودی نشان می دهد که با افزایش عمق پایاب، عمق آبشستگی افزایش می یابد. این وضعیت در پایاب های عمیق موجب کم شدن عمق حفره آبشستگی و نرخ انتقال رسوب می شود، در حالی که در پایاب کم عمق هم عمق حفره آبشستگی و هم نرخ آبشستگی زیاد است. طبق نتایج به دست آمده توسط این محققین اثر افزایش عمق پایاب تا حد معینی بوده و بعد از این مقدار حدی، اثر افزایش پایاب معکوس خواهد گردید. به طوری که با افزایش عمق پایاب عمق آبشستگی کاهش می یابد.

امروزه در بسیاری از شهرهای بزرگ از تراکم ترافیکی، آلودگی هوا، اتلاف زمان بسیار در مسیر سفرهای روزانه افراد، افزایش مصرف سوخت و استهلاك وسایل نقلیه و … به عنوان مهم ترین چالش های مدیریت شهری نام برده می شود که البته هر یک به نوعی با رشد روزافزون جمعیت و به تبع آن توسعه شهرها و عدم تعادل بین تسهیلات حمل و نقل موجود و افزایش تقاضای سفر در ارتباط است. به منظور حل مشکلات ترافیکی و مسائل اقتصادی- اجتماعی و زیست محیطی ناشی از آن، نیاز به یک سیستم مجهز و کارآمد حمل و نقل همگانی امری ضروری است چرا که برآورده نمودن تقاضای بالقوه برای حمل و نقل بخصوص در کشورهای در حال توسعه، در گرو توسعه این سیستم می باشد. یک وسیله (سیستم) حمل و نقل همگانی نسبت به اتومبیل های شخصی در ازاء تعداد مسافر جابجاشده یکسان، 

سطح کمتری به خود اختصاص می دهد و انرژی کمتری هم مصرف می نماید. بنابراین علاوه بر آنکه می تواند از ازدحام معابر بکاهد، در کاهش آلودگی هوا نیز نقش بسیار مؤثری دارد. ضمن آنکه با هزینه عملیاتی کمتر مقرون به صرفه نیز می باشد.

لذا بایستی به سیستم حمل و نقل همگانی به عنوان یک راهکار کارآمد در این زمینه که بر خلاف خودروهای شخصی، در اختیار آحاد مردم جامعه قرار گرفته، تمام اقشار کم درآمد از آن بهره مند می شوند و همینطور نقش مؤثری در حل معضلات و مشکلات ناشی از تراکم ترافیک ایفا می کنند؛ اهمیت بیشتری دارد. بهبود سیستم حمل و نقل همگانی در جهت افزایش کارایی آن گامی بسزا در رسیدن به اهداف مذکور است و در این راستا طراحی سیستم در وهله اول قرار می گیرد. هدف از طراحی سیستم حمل و نقل همگانی اولا بهبود سیستم برای استفاده کنندگان موجود و ثانیا جذب مسافرین حمل و نقل شخصی است. مزایای بالفعل و بالقوه در این بحث توجه کارشناسان بسیاری را به خود جلب کرده است و بدین ترتیب این بخش از مهندسی حمل و نقل در کنار سایر بخ شهای آن سیر تکاملی خود را می پیماید و گسترش می یابد.
در این راستا گونه های جدیدی بوجود آمده که با بهر هگیری از تکنولوژی روز دنیا و ارائه مجموعه ای ایمن و با قابلیت اطمینان بالا، راحت تر، ارزان تر و پاك؛ عده بیشتری را به استفاده از حمل و نقل همگانی و در رأس آنها سیستم های سریع ترغیب نموده که منجر به میسر شدن تمامی یا بخشی از مزایای ذکر شده می گردد. از طرفی دیگر، از آنجاکه مهم ترین قسمت سیستم حمل و نقل همگانی کشورهای در حال توسعه را سیستم اتوبوسرانی تشکیل می دهد و بهبود وضعیت مجموعه حمل و نقل همگانی ارتباط مستقیم با طراحی بهینه این سیستم دارد؛ ایده طرح بکارگیری سیستم سریع اتوبوسرانی شکل می گیرد.
سیستم سریع اتوبوسرانی یک شکل انعطاف پذیر است که از چرخ لاستیکی در حمل و نقل همگانی سریع استفاده می کند تا یک سیستم یکپارچه و قوی را بوجود آورد [41]. این سامانه متناسب با محیط های پیرامونی و محلی که در آن راه اندازی می شود، طراحی گردیده و می توانند در محدوده وسیعی از مسیر ویژه اتوبوسرانی تا خیابان ها و راه هایی که اتوبوس ها به صورت مختلط با سایر وسایل نقلیه سرویس دهی دارند، به اجرا گذاشته شود. این در حالی است که خدمات با کیفیت بالای ارائه شده توسط سامانه سریع اتوبوسرانی، معمولا با سرمایه گذاری همراه خواهد بود که بیشتر شهرها می توانند آن را در حوزه حمل و نقل همگانی تأمین نمایند. لذا اجرا و احداث آن همواره به عنوان راهکار مفید توسط شهرهایی که به دنبال راه حل های حمل و نقلی مقرون به صرفه هستند، تعریف می شود.