Designing a Dynamic Model of Public Bus Transportation to Increase its Share of Urban Travel with a System Dynamics Approach (Case Study: Mashhad City)

Document Type : Research Paper

Authors
Alireza Pooya 1
Somayeh Fadaei 2
Ali Sibevei 3
1 Professor, Management Department, Faculty of Economic and Administrative Sciences, Ferdowsi University of Mashhad (FUM), Mashhad, Iran
2 PHD Student, Management Department, Faculty of Economic and Administrative Sciences, Ferdowsi University of Mashhad (FUM), Mashhad, Iran
3 Researcher of Systems Thinking in Practice Research Group, Faculty of Economics and Administrative sciences, Ferdowsi University Of Mashhad, Mashhad, Iran
10.22119/jte.2022.344539.2604
Abstract
The bus transportation system is one of the most important urban public transportation systems and plays a major role in intracity travel and daily travel in all cities. Due to the increase in personal car travel, it’s important to determine the policy for the use of buses on intra-city trips but to achieve this goal, one must know which one of the proposed plans can increase the use of buses. The innovation of the current research is the use of the systems dynamics approach in bus transportation systems in order to achieve this goal. Factors affecting the use of buses have been identified using the content analysis method, and variables such as culture-building, intelligence, and physical-technical quality of the bus have been included in the model, which has not been considered in other studies. The model was implemented in city of Mashhad. After validating the model, two scenarios and seven types of budget policies were implemented on the model according to the experts' opinion. The results of the bus fare scenario showed that if the bus fare rate is not changed, the attractiveness of the bus will increase slightly. The scenario of increasing the budget for improving the bus organization also showed that there is not much change in the use of buses. The results of the policy review also show that the best policy is to reduce the budget for purchasing the bus fleet and increase the funding for culture and intelligence, which will increase the use of buses in the long run.
Keywords
Use of buses
System Dynamics
Attractiveness of private cars
Busway transit System
  • ابراهیم‌زاده، عیسی؛ بهارلو، عباس. (1391). تحلیلی بر کارکرد سیستم اتوبوسرانی و نقش آن در حمل و نقل شهری موردشناسی؛ شهر زاهدان، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 27، شماره 3، پیاپی 106، 87-110.

 

  • احمدوند، علی‌محمد، محمدیانی، زینب و خدادادی ابیازنی، حدیثه (1394). مدل‌سازی پویای سیستم حمل‌ونقل شهری پایدار به‌منظور اصلاح و بهبود ترافیک. پژوهش‌های مدیریت در ایران، 19(2)، 31-52

 

  • استادی جعفری، مهدی و رصافی، امیرعباس (1390). ارزیابی سیاست‌های توسعه پایدار در بخش حمل‌ونقل شهری با استفاده از مدل‌های سیستم پویایی؛ مطالعه موردی: شهر مشهد. مدیریت شهری، 11(31)، 281-294.

 

  • باغیانی، نجمه (1394). شناسایی شبیه‌سازی و تحلیل عوامل مؤثر بر استفاده حداکثری از سیستم حمل‌ونقل عمومی با استفاده از رویکرد پویایی سیستم، موردمطالعه سازمان اتوبوس‌رانی یزد، وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه یزد.

 

  • پویا، علیرضا، پاکدامن، مرتضی، فدائی، سمیه، چایچی مطلق، مرتضی، صدرایی، سروش. (1400). طراحی مدل بهینه یابی و سیستم پشتیبان تصمیم تعیین ظرفیت تعداد انواع وسایل حمل و نقل عمومی خطوط اتوبوسرانی شهری. پژوهشنامه حمل و نقل

 

  • تقوی، سیدزهیر. (1399). بررسی گزینه‌های حمل‌ونقل همگانی از لحاظ توسعه پایدار شهری و انتخاب گزینه مناسب‌تر با استفاده از تحلیل سلسله‌مراتبی، مطالعات مدیریت ترافیک، شماره 57، 53-82..

 

  • حاجی حسینلو، منصور و کبیری، شهاب (1394). تأثیر پارامترهای انتخاب وسیله سفر در راستای کاهش سهم وسایل نقلیه شخصی، پانزدهمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی حمل‌ونقل و ترافیک، تهران، معاونت و سازمان حمل‌ونقل ترافیک،

 

  • حبیبیان، میقات، کرمانشاه، محمد (1392). مدل‌سازی دلایل استفاده شهروندان از سواری شخصی در سفرهای کاری به محدوده مرکزی کلان‌شهر تهران، مجله حمل‌ونقل، 4(2).

 

  • خاتمی، سیامک. (1396). مدل‌سازی و تحلیل سیستم حمل‌ونقل شهری با رویکرد سیستم دینامیک و با تأکید بر شرایط تحریم‌های اقتصادی موردمطالعه کلان‌شهر تبریز. پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی صنایع گرایش مدل‌سازی سیستم­های کلان. دانشگاه صنعتی ارومیه.

 

  • ربیعه، مسعود, یعسوبی, عزیزالله. (1396). تحلیل دینامیکی مسئلۀ نوسان موجودی‎ها در زنجیرۀ‌ تأمین با رویکرد پویایی‌شناسی سیستم‎ها. مدیریت صنعتی.9 (3)، 539-561.

 

  • رحمتی، مریم؛ رادفر، رضا؛ طلوعی اشلقی، عباس؛ پیلهوری، نازنین...2019 طراحی و شبیه‌سازی ترکیبی سیستم پویای حمل‌ونقل عمومی برون‌شهری با استفاده از سیستم استنتاج فازی مبتنی بر شبکه عصبی و الگوریتم دیکسترا. فصلنامه علمی- پژوهشی مهندسی حمل‌ونقل، (3)10.
  • زیبائی، سارا،1399، بررسی و تبیین مشکلات حمل و نقل عمومی شهری؛ مطالعه موردی: شهر مشهد، دهمین کنفرانس ملی مهندسی عمران، معماری و شهرسازی، شیروان، https://civilica.com/doc/1167296

 

  • سامانه شفافیت شهرداری مشهد: /mashhad.ir

 

 

  • سریزدی، محمد دهقانی؛ اولیاء، محمد صالح. (1393). بکارگیری سیستم های دینامیکی برای تحلیل تأثیر مدیریت دانش بر تعالی سازمان. مدیریت تولید و عملیات، دوره پنجم، پیاپی 8. صفحه 39-52.

 

  • صالحی، مجتبی؛ سلاطین، مهدی؛ محمدیان، وحید؛ محمدیان، محمد. (1398) ارائه مدلی جهت ارزیابی و تحلیل سیاست‌های مختلف روی تقاضای استفاده از حمل‌ونقل عمومی با رویکرد پویایی سیستم‌ها، مطالعات مدیریت ترافیک، فصلنامه مطالعات ترافیک، شماره 55.

 

  • فرتوک زاده، حمیدرضا و رجبی نهجوی، میثم (1390). مدل‌سازی پویای ترافیک کلان‌شهرها به‌منظور ارائه سیاست‌های بهبود حمل‌ونقل (نمونه موردی کلان‌شهر تهران). مجله حمل‌ونقل، 9(1)، 63-81.

 

  • میرانی، کتایون؛ حسینی نصب، سید شهاب؛ زاهدی، محسن. (1400). بررسی و ارزیابی شبکه ی اتوبوسرانی از دیدگاه کاربران (مظالعه موردی: شهر کرمانشاه). فصلنامه علمی جاده، شماره 108، دوره سوم، 117-126.

 

  • نصیری جان آقا، محمدرضا. (1395). بررسی تأثیر تغییرات قیمت سوخت بر حجم ترافیک در حمل‌ونقل جاده‌ای با استفاده از رویکرد سیستم دینامیک پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته: صنایع (سیستم‌های اقتصادی- اجتماعی). موسسه آموزش عالی غیرانتفاعی- غیردولتی مهرآستان.

 

  • Abdulrazzaq, L. R, Abdulkareem, M. N, Yazid, M. R. M, Borhan, M. N. & Mahdi, M. S. (2020). Traffic congestion: Shift from private car to public transportation. Civil Engineering Journal, 6(8), 1547-1554.‏

 

  • An, S. Yang, H. Wang, J. Cui, N. Cui, J. (2016), Mining urban recurrent congestion evolution patterns from GPS-equipped vehicle mobility data. Information Sciences, Volume 373, pp. 515-526.

 

  • Bajracharya, A. (2016). Public transportation and private car: A system dynamics approach in understanding the mode choice. International Journal of System Dynamics Applications (IJSDA), 5(2), 1-18.‏

 

  • Donald, I. J. Cooper, S. R. & Conchie, S. M. (2014). An extended theory of planned behaviour model of the psychological factors affecting commuters' transport mode use. Journal of environmental psychology, 40, 39-48.‏

 

  • Ercan, T. (2019,Summer). A System Dynamics Approach on Sustainability Assessment of the United States Urban Commuter Transportation.‏ Electronic Theses and Dissertations,2004-2019. 6478.

 

  • Jifeng, W. A. N. G., Huapu, L. U., & Hu, P. E. N. G. (2008). System dynamics model of urban transportation system and its application. Journal of Transportation Systems engineering and information technology, 8(3), 83-89.
  • Keizer, M., Sargisson, R. J., van Zomeren, M., & Steg, L. (2019). When personal norms predict the acceptability of push and pull car-reduction policies: Testing the ABC model and low-cost hypothesis. Transportation research part F: traffic psychology and behaviour, 64, 413-423.‏

 

  • Kontou, E., Garikapati, V., & Hou, Y. (2020). Reducing ridesourcing empty vehicle travel with future travel demand prediction. Transportation Research Part C: Emerging Technologies, 121, 102826.‏

 

  • Liu, Z., Wu, N., & Gao, K. (2021). Urban Traffic Light Control Considering Capacity Difference Between Public Bus and Private Vehicles. IEEE Access, 9, 142664-142680.‏

 

  • Noto, G. (2017). Combining system dynamics and performance management to support sustainable Urban transportation Journal of Urban and Regional Analysis, 9(1), 51-71.

 

  • Noviandi, N., Pradono, P., Tasrif, M., & Kusumantoro, I. P. (2017). Performing Dynamic Modeling of Transport Modes Utilization Fraction in Urban Areas A Case of Bekasi City, Indonesia. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, 12, 814-834.‏

 

  • Qureshi, I. A., & Lu, H. (2007). Urban transport and sustainable transport strategies: A case study of Karachi, Pakistan. Tsinghua science and technology, 12(3), 309-317.‏

 

  • Redman, L. Friman, M. Garling, T & Hartig, T. (2013) .Quality attributes of public transport that attract car users: A research review .Transport Policy 25, 119–127.

 

  • Sayyadi, R., & Awasthi, A. (2017). A system dynamics based simulation model to evaluate regulatory policies for sustainable transportation planning. International Journal of Modelling and Simulation, 37(1), 25-35.‏

 

  • Şimşekoğlu, Ö., Nordfjærn, T., & Rundmo, T. (2015). The role of attitudes, transport priorities, and car use habit for travel mode use and intentions to use public transportation in an urban Norwegian public. Transport Policy, 42, 113-120.‏

 

  • Sterman, J., 2000. Business Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World. s.l.:Boston: McGraw-Hill Publishing.

 

  • Wey, W.M. (2019). Constructing urban dynamic transportation planning strategies for improving quality of life and urban sustainability under emerging growth management principles. Sustainable Cities and Society, 44, 275-290.

 

  • Hrelja, R., Khan, J., & Pettersson, F. (2020). How to create efficient public transport systems? A systematic review of critical problems and approaches for addressing the problems. Transport Policy, 98, 186-196.

 

  • Mayo, F. L., & Taboada, E. B. (2020). Ranking factors affecting public transport mode choice of commuters in an urban city of a developing country using analytic hierarchy process: The case of Metro Cebu, Philippines. Transportation Research Interdisciplinary Perspectives, 4, 100078.

 

  • Konečný, V., Brídziková, M., & Marienka, P. (2021). Research of bus transport demand and its factors using multicriteria regression analysis. Transportation Research Procedia, 55.
Quarterly Journal of Transportation Engineering
Volume 15, Issue 2 - Serial Number 59
Winter 2024
Pages 3455-3481

  • Receive Date 31 May 2022
  • Revise Date 31 August 2022
  • Accept Date 28 September 2022