بهینه‌سازی یکپارچه تخصیص تراکم و کاربری زمین و طراحی شبکه حمل‌ونقل عمومی- موردپژوهی: منطقه 22 تهران

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه شهرسازی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم‌وصنعت ایران، تهران، ایران

3 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم‌وصنعت ایران، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری، دانشکده شهرسازی، پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

5 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم‌وصنعت ایران

چکیده

با توجه به شواهد موجود از برهم‌کنش میان دو حوزه برنامه‌ریزی شهری و حمل‌ونقل شهری و هم‌افزایی بالقوه ناشی از تصمیم‌گیری یکپارچه این دو حوزه در راستای دستیابی به اهداف توسعه پایدار شهری، در این پژوهش مسئله تخصیص بهینه تراکم و کاربری و مکان‌یابی ایستگاه‌ها و کریدور حمل‌ونقل عمومی در قالب یک مسئله بهینه‌سازی ریاضی یکپارچه با اهداف چندگانه مدل‌سازی شده است. اهداف مدل با توجه به مبانی توسعه مبتنی بر حمل‌ونقل عمومی، عبارتند از: بیشینه‌سازی تراکم سکونت و فعالیت تخصیص یافته به نواحی مجاور ایستگاه‌های حمل‌ونقل، کمینه‌سازی فاصله شاخص اختلاط کاربری از مقدار مطلوب و کمینه‌سازی هزینه‌های احداث سامانه حمل‌ونقل عمومی. متغیرهای تصمیم مدل شامل کاربری و تراکم تخصیص یافته و مکان‌یابی ایستگاه‌ها و مسیرهای بهینه سامانه حمل‌ونقل عمومی هستند و محدودیت‌هایی در قالب الزامات توسعه سامانه حمل‌ونقل، عدم مغایرت اساسی با طرح‌های شهری فرادست و محدودیت‌های زیست‌محیطی به مدل افزوده شده است. به منظور حل مدل و تبدیل آن به یک مدل بهینه‌سازی تک هدفه از رویکرد نیل به آرمان استفاده شده است. مدل و رویکرد پیشنهادی در نمونهای موردی در منطقه 22 تهران پیاده‌سازی و نتایج آن تحلیل شده است. نتایج نشان میدهد که برنامهریزی همزمان کاربری و حملونقل میتواند به بهبود توام پوشش جمعیت، فعالیت و اختلاط کاربری در عین حفظ رقابتپذیری هزینهای بیانجامد. گزینه انتخابی  از مجموعه پاسخهای پارتویی مدل نشاندهنده بهبود 12.2 و 20.6 درصدی پوشش جمعیت و فعالیت و 10.2 درصدی  اختلاط کاربری نسبت به متوسط گزینههای خبرگان در عین  افزایش تنها 2.5 درصدی هزینه به نسبت متوسط هزینه پیادهسازی گزینههای خبرگان است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Bernick, M. and Cervero, R. (1997) “Transit Villages in the 21st Century”, New York: McGraw-Hill.

-Bertolini, L., Curtis, C. and Renne, J.L. (2009) “Introduction, in Transit Oriented Development: Making It Happen”, Surrey: Ashgate.

-Burggraeve, S., Bull, S., Vansteenwegen, P., and Luspy, R., (2017) “Integrating robust timetabling in line plan optimization for railway systems”, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Vol. 77, pp. 134-160.

-Bussieck, M., Lindner, T., and Lübbecke, M., (2004) “A fast algorithm for near cost optimal line plans”, Mathematical Methods of Operations Research, Vol. 59, No. 2, pp. 205-220.

-Canca, D., De-Los-Santos, A., Laporte G., and Mesa, J. (2016) “A general rapid network design, line planning and fleet investment integrated model”, Annals of Operations Research, Vol. 246, No. 1-2, pp. 127-144.

-Chen, M., Huang, Z., and Zhang, M. (2012) “A GIS Based Model for Land Use and Transit-Integrated Corridor”, 12th International Conference of Transportation Professionals, Beijing: 3-6 August 2012.

-Cipriani, E., Gori, S., and Petrelli, M. (2012) “Transit network design: a procedure and an application to a large urban area”, Transportation Research Part C, Vol. 20, No. 1, 2-14.

-Claessens, M.T., Van Dijk, N.M., and Zwaneweld, P.J. (1998) “Cost optimal allocation of rail passenger lines”, European Journal of Operational Research, Vol. 110, No. 3, 474-489.

-Dantzig, G., Harvey, R., Lansdowne, Z., Robinson D., and Maier, S. (1979) “Formulating and solving the network design problem by decomposition”, Transportation Research Part B, Vol. 13, No. 1, pp. 5-17.

-Fan, W. and Machemehl, R. (2004) “Optimal transit route network design problem: algorithms, implementations, and numerical results”, Center for Transportation Research, University of Texas, Austin.

-Farahani, R. Z., Miandoabchi, E., Szeto, W. and Rashidi, H. (2013) “A review of urban transportation network design problems”, European Journal of Operational Research, Vol. 229, No. 2, pp. 281-302.

-Gembicki, F. and Haimes, Y. (1975) “Approach to performance and sensitivity multiobjective optimization: The goal attainment method”, IEEE Transactions on Automatic control, Vol. 20, No. 6, pp. 769-771.

-Goerigk, M. and Schmidt, M. (2017) “Line planning with user-optimal route choice”, European Journal of Operational Research, Vol. 259, No. 2, pp. 424-436.

-Grant, J. and Tsenkova, S. (2012) “New Urbanism and Smart Growth Movements”, International Encyclopedia of Housing and Home, San Diego: Elsevier, pp. 120-126.

-Hsieh, S., Schuler, N., Shi, Z., Fonseca, J., Merechal F. and Schlueter, A. (2017) “Defining density and land uses under energy performance targets at the early stage of urban planning processes”, Energy Procedia, Vol. 122, pp. 301-306.

-Khanzad, I., Seyedabrishami, S.,  Nazemi, M. and Zarrinmehr, A. (2018) “Transit Network Design Problem: An Expansion of the Route Generation Algorithm”, Advanced Concepts, Methodologies and Technologies for Transportation and Logistics, Vol. 572, Cham: Springer.

-Lee, D. and Oh, K. (2012) “A development Density Allocation Model Based on Environmental Carrying Capacity”, International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 3, No. 5, pp. 486-490.

-Li, J., Guo X., and Hu, T. (2016) “Station Planning Model of a Transit Vllage around a Subway”, COTA International Conference of Transportation Professionals, Shanghai: 6-9 July, 2016.

-Lin, J. and Gau, C. (2006) “A TOD Planning Model to Review the Regulation of Allowable Development Densties around Subway Stations”, Land Use Policy, Vol. 23, No. 3, pp. 353-360.

-Ma, X., Chen, X., Li, X., Ding, C., and Wang, Y. (2018) “Sustainable station-level planning: An integrated transport and land use design model for transit-oriented development”, Journal of Cleaner Production, Vol. 170, pp. 1052-1063.

-Oh, K., Jeong, Y., Lee, D., Lee, W., and Choi, J. (2005) “Determining Development Density Using the Urban Carrying Capacity Assessment System”, Landscape and Urban Planning, Vol. 73, No. 1, pp. 1-15.

-Pacheco, J., Alvarez, A., Casado, S., and González-Velarde, J. (2009) “A tabu search approach to an urban transport problem in northern Spain”, Computers and Operations Research, Vol. 36, No. 3, pp. 967–979.

-Schöbel, A. and Scholl, S. (2005) “Line planning with minimal traveling time”,  ATMOS 2005-5th Workshop on Algorithmic Methods and Models for Optimization of Railways, Wadern: 7 October 2005.

-Steenbrink, P. (1974) “Transport network optimization in the Dutch integral transportation study”, Transportation Research, Vol. 8, No. 1, pp. 11-27.

-Waddell, P. (2011) “Integrated land use and transportation planning and modelling: addressing challenges in research and practice”, Transport Reviews, Vol. 31, No. 2, pp. 209-229.

-Yu, C. and Li, H. (2000) “A robust optimization model for stochastic logistic problems”, International Journal of Production Economics, Vol. 64, No. 1-3, pp. 385–397.

-Zhao, F. (2006) “Large-scale transit network optimization by minimizing user cost and transfers”, Journal of Public Transportation, Vol. 9, No. 9, pp. 107-129.

-بوم‌سازگان پایدار )1386( "طرح جامع شهر تهران: خلاصه گزارش"، وزارت راه و شهرسازی: تهران.

-رنجی، ح.، عرفانی، ج.، حق‌گو، ن. و قیومی، ز. (1392) "بررسی ویژگی‌های جمعیت و مسکن در مناطق 22گانه شهر تهران در سرشماری عمومی نفوس و مسکن 1390 و مقایسه آن با سال 1385"، پژوهشکده آمار: تهران.

-قریب، فریدون (1394) "شبکه ارتباطی در طراحی شهری"، انتشارات دانشگاه تهران: تهران.

-مرکز آمار ایران )1396( "نتایج تفصیلی سرشماری عمومی نفوس و مسکن 1395"، مرکز آمار ایران: تهران.