توسعه مدلهای پیش بینی ظرفیت بزرگراه های چهارخطه بین شهری ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده عمران دانشگاه یزد

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد راه و ترابری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد

چکیده

بزرگراه‌های چهار خطه بخش عمده‌ای از شبکه راه‌های برون شهری ایران را شامل می شوندو ظرفیت یک پارامتر مهم در بررسی شرایط و وضعیت ترافیکی آنها بویژه با در نظر گرفتن شرایط و رفتار رانندگی حاکم بر آنها در این کشور می باشد. هدف از این تحقیق، مقایسه عملکرد مدلهای برآورد ظرفیت ارائه شده توسط آئین نامه های تعدادی از کشوهای دیگر که برای تحلیل ظرفیت بزرگراههای ایران نیز کم و بیش مورد استفاده قرار گرفته اند، توسعه مدلهای جدید برای پیش بینی ظرفیت در صورت لزوم و بالاخره، شناسائی پارامترهای مؤثر بر ظرفیت این نوع راهها بوده است. برای این منظور در یک مطالعه تجربی، اطلاعات ترافیکی، هندسی و محیطی مربوط به 32 سایت مناسب از بزرگراه‌های چهار خطه کشور جمع‌آوری‌ و در تحلیل ظرفیت این نوع راهها مورد استفاده قرار گرفتند. بررسی و مقایسه نتایج حاصله با داده های میدانی نشان داد که نتایج حاصله از آیین‌نامه‌های کشورهای آمریکا، آلمان و اندونزی از دقت کمی برخوردار است. نتایج به دست آمده از توسعه دو مدل پیش بینی ظرفیت شبکه عصبی و رگرسیون خطی نشان داد که این دو مدل به ترتیب نتایج دقیق تری را نسبت به این آئین نامه ها ارائه می دهند همچنین نتایج حاصله از تحلیل اطلاعات جمع‌آوری‌شده نشان داد که عرض سواره‌رو ، اصطکاک جانبی ناشی از فعالیتهای مجاور راه و میزان تند و طولانی بودن شیب طولی، تأثیرگذارترین عوامل بر ظرفیت این نوع راه‌ها می‌باشند. از مدلهای ساخته شده، برای تحلیل ظرفیت بزرگراه‌های چهار خطه برون شهری ایران می توان استفاده نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of Models to Anticipate the Capacity of Interurban Four-lane Divided Highways in Iran

نویسندگان [English]

  • Mehdi Fallah Tafti 1
  • Arman Ghoddowsi 2
1 Associate Professor, Civil Eng. Department, Yazd University
2 Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Four-lane divided highways constitute a significant proportion of Iranian interurban road network. Capacity is one of the key features when examining traffic conditions on this type of roads which is affected by the driving behavior and local conditions governing these roads. An experimental research approach based on site observations was adopted. The objective was to examine and compare the performance of a number of internationally known methods that so far have been used for the capacity analysis of these roads in Iran, and to develop new models, if required. The other objective was to identify the major parameters that would affect the capacity of these roads. For this purpose, 32 suitable sites were identified and data describing their traffic, geometric and surrounding road environment were collected and analyzed. The results indicated that neither of procedures presented in the German, Indonesian and American Highway Capacity Manuals provided a close estimation of the capacity of this road type in Iran. The results provided from the two newly models developed in this study namely, a neural network model and a multivariate linear regression model indicated that these models produced more accurate results in comparison with those procedures, respectively. Finally, the results indicated that roadway width, lateral friction due to the activity and accessibility of the surrounding area, and combined effect of the grade length and steepness are the major factors affecting the capacity of this road types. The developed models could be used for the capacity analysis of this road type in Iran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Highway Capacity
  • Four-lane Divided Highway Capacity
  • Capacity Models
  • Multivariate Linear Regression Model
  • Neural Network Model
-      Akcelik, R. (2008) "The relationship between capacity and driver behavior", TRB National Roundabout Conference, Kansas City, U.S.A.
 
-      Arasan, V. T. and Arkatkar, S. S. (2011) “Derivation of capacity standards for intercity roads carrying heterogeneous traffic using computer simulation”, Procedia 16, 218–229.
 
 
-        Bang, K. L. and Heshen, A. (2000) "Development of capacity guidelines for road links and intersections for Henan and Hebei Provinces, PRC", in Proceeding of 4th International Symposium on Highway Capacity, Hwaii, USA, pp. 287-298.
 
-        Bharadwaj, N., Mathew, S., Pani, A., Arkatkar, S., Joshi, G. and Ravinder, K. (2018) “Effect of traffic composition and emergency lane on capacity: a case study of intercity expressway in India”, Journal of Transportation Letters, Vol. 10, No. 6, pp. 316-332.
 
 
-        FGSV (2015) “Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS)”, Edition 2015, (German Highway Capacity Manual). Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) (Road and Transport Association), Cologne.
 
-        Heaton, J. (2008) “Introduction to Neural Networkswith Java”, 2nd Ed., Heaton Research, Inc.
 
-        Indonesian Directorate General of Highways (1997) “Indonesian Highway Capacity Manual”, Department of Public Works, Directorate General Highways, Jakarta, Indonesia.
 
-        MathWorks Inc. (2014) “MATLAB. Neural Network Toolbox”, MathWorks Inc, Natick, MA, USA.
 
-        Rao, A. M., Velmurugan, S. and Lakshmi, K. M. V. N. (2017) “Evaluation of influence of roadside frictions on the capacity of roads in Delhi, India”, Transportation Research Procedia 25C, pp.  4775–4786.
 
-      Rotwannasin, P. and Choocharukul, K. (2005) “Transferability of HCM to Asian Countries: An exploratory evidence from Bangkok’s multilane highways”, Proceedings of the 3rd International SIIV Congress, Bari, Italy.
 
-      Semida, A. (2013) “New models to evaluate the level of service and capacity for rural multi-lane highways in Egypt”, Alexandria Engineering Journal, Vol. 52, No. 3, pp. 455-466.
 
- Transportation Research Board. (2010) "Highway capacity manual", Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C., U.S.A.
 
-      Yang, X. and  Zhang, N. (2005) “The marginal decrease of lane capacity with the number of lanes on highway”, Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol. 5, pp. 739 – 749.
 
-      ابطحی، سید مهدی ، تمنایی، مجید، و  کرمانشاهی، شهاب الدین (1389) "تحلیل ظرفیت مقاطع پایه بزرگراهی"، پژوهشنامه حمل‌ونقل، سال هفتم، شماره سوم. ص. 205-214.
 
-      بروجردیان، امین میرزا، ابراهیمی، مسعود (1396) "بررسی تاثیر شرایط جوی و بارندگی بر سرعت جریان آزاد و ظرفیت تردد در آزادراهها: (مطالعه موردی آزادراه تهران – قم)"، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی حمل و نقل، سال هشتم، شماره جهارم، 501-485.
-      سازمان مدیریت و برنامه ریزی (1391) "آیین­نامه طرح هندسی راه­های ایران"، نشریه شماره 415، معاونت نظارت راهبردی، امور نظام فنی، تهران، ایران.