اصلاح مسیر سیستم‌های اصلی حمل و نقل همگانی شهر مشهد با روش الگوریتم کلونی مورچگان و رویکرد افزایش دسترسی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، دانشگاه فردوسی مشهد پردیس بین‌الملل

2 استاد جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، دانشگاه فردوسی مشهد

3 دانشیار جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

خطوط استخوان بندی حمل و نقل همگانی شهر مشهد حدود 50 درصد با یکدیگر همپوشانی دارند که این مسئله از سطح پوشش سیستم می­کاهد. این تحقیق با هدف باز طراحی مسیر خطوط مذکور با رویکرد حداکثرسازی خصوصیت دسترسی سیستم انجام شده است. جهت تعیین مسیرهای اصلاحی خطوط مذکور از روش الگوریتم کلونی مورچگان استفاده شده است. سپس شاخص دسترسی ترکیبی به روش هنسن به تفکیک 253 ناحیه ترافیکی در دو حالت سیستم وضع موجود و سیستم پیشنهادی تحقیق محاسبه شده است. مقایسه دو سیستم وضع موجود و اصلاح شده به کمک شاخص دسترسی و با روش محاسبه میانگین دو گروه مستقل با استفاده از نرم‌افزار SPSS انجام شده است. مسیرهای اصلاحی تعریف شده، سطح پوشش را افزایش داده در حالی‌که طول کل خطوط سیستم پیشنهادی نسبت به سیستم اولیه ثابت می‌باشد. همچنین شاخص دسترسی به سیستم اصلاح شده نسبت به سیستم موجود به طور معناداری افزایش یافته است. با توجه به اینکه سیستم موجود استخوان بندی حمل و نقل همگانی شهر مشهد با روش‌های مبتنی بر سرعت و حرکت طراحی شده است، نتایج این تحقیق، تفاوت رویکرد مبتنی بر سرعت و حرکت نسبت به رویکرد مبتنی بر دسترسی را در طراحی سیستم‌های حمل و نقل همگانی آشکار می‌سازد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reforming the main public transport systems path of Mashhad city using ant colony algorithm and improving access

نویسندگان [English]

  • Houman Shadabmehr 1
  • Mohammad Rahim Rahnama 2
  • Mohammad Ajza Shokoh 3
  • Ezat Allah Mafi 3
1 PhD Stu./Ferdowsi University
2 Prof of Geography and Urban Planning, Ferdosi University
3 Assistant Prof. of Geography and Urban Planning, Ferdosi University
چکیده [English]

Applying of two systems Light Rail Transit and Bus Rapid Transit as skeleton of public transport has been defined in Mashhad city. There are problems in the line routes of the system including about 50 percent coverage with each other along their routes that this problem reduces the system''s coverage. This research is done with the aim of re-designing of the mentioned routes with a view to maximizing system access. Research method is both qualitative and quantitative and it is applied research. To reform the public transport skeleton routes a mathematical modeling approach is applied using ant colony algorithm. Then combined access index using Hansen method has been calculated divided to 253 traffic zones and in two different cases, system status quo and the system proposed by research. The population access, the places of employment and attractive land uses were have noticed on calculating the mentioned index. The research data were obtained from database of comprehensive transportation study of Mashhad which was update at 2013 using documentary study. Improved routes of public transit skeleton have been defined as the results of this research that they have no coverage with each other so the system coverage is increased while their overall length is less than the approved routes. Also the access index significantly increased in case of modified system compare with the primary one. Given that the existing public transit skeleton system has been designed with methods based on movement, the results of this research reveals differences between the methods based on movement and access in case of designing of public transport.

کلیدواژه‌ها [English]

  • public transport
  • Access
  • Ant Colony Algorithm
  • City of Mashhad

منابع

  1. آیتی، اسماعیل، باقری، محمد. 1385. روش پوششی برای مسیریابی بهینه قطار سبک شهری (LRT)، پژوهشنامه حمل و نقل، سال سوم، شماره اول، ص 11-1.
  2. ابوالقاسمی، فرهاد. 1380. کاربرد الگوریتم سیستم مورچه‌ها در مسئله طراحی شبکه، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، استاد راهنما: حسین پورزاهدی، موسسه عالی پژوهش در برنامه‌ریزی و توسعه.
  3. افندی‌زاده، شهریار، غفاری، احمدرضا، غفاری، کلانتری، نوید. 1390. ارزیابی اثر عدم قطعیت جعبه‌ای تقاضا در طراحی شبکه پیوسته و گسسته حمل و نقل با استفاده از الگوریتم‌های ژنتیک و کلونی مورچگان، فصلنامه مهندسی حمل و نقل، سال دوم، شماره سوم، ص221-205.
  4. امامی، میترا، میرکریمی، سیدحامد، سلمان ماهینی، عبدالرسول. 1397. مسیریابی بهینه خطوط لوله انتقال گاز طبیعی به کمک روش LCPA. منطقه مورد مطالعه: دهنه زاو استان گلستان، آمایش جغرافیایی فضا، سال هشتم، شماره 27، ص 77- 100.
  5. براری، معصومه، رضویان، محمدتقی، جمیله، توکلی‌نیا. 1397. ارزیابی شاخص‌های پایداری حمل و نقل شهری با رویکرد اقتصاد سبز. مطالعه موردی: شهر ساری، آمایش جغرافیایی فضا، سال هشتم، شماره 30، ص 105-120.
  6. حسنی‌نسب، سیدشهاب؛ صفارزاده، محمود؛ ممدوحی، امیررضا. 1390. روشی برای مسیریابی بهینه در حمل و نقل همگانی یکپارچه شبکه اتوبوس و اتوبوس تندرو، مهندسی حمل و نقل، سال دوم، شماره چهارم، ص 316-303.
  7. خمر، غلامعلی. 1396. کاربرد الگوریتم اجتماع مورچه در مسیریابی بهینه گروه‌های امدادی بین شهری، آمایش جغرافیایی فضا، سال هفتم، شماره 23، ص 41-52.
  8. رهنما، محمد رحیم، فرقانی، حجت. 1387. برنامه‌ریزی دسترسی به اتوبوس در ایران: شهر مشهد، فصلنامه مدرس علوم انسانی، دوره 12، شماره 2، ص 96-73.
  9. شهیدی، محمدحسن. 1380. حمل و نقل پایدار شهری، فصلنامه مدیریت شهری، شماره 5، ص 93-88.

10. طرح هفتم. 1391. ارزیابی کریدورهای مناسب سیستم‌های حمل و نقل انبوه تلفیقی برای شهر مشهد، بهنگام‌سازی مطالعات جامع حمل و نقل مشهد، مهندسین مشاور طرح هفتم، گزارش شماره 60-300، کارفرما: سازمان حمل و نقل و ترافیک شهرداری مشهد.

  1. عباسقلی‌زاده، حامد. 1391. تعیین امتداد برای حمل و نقل سریع به روش حداکثر پوشش، پژوهشنامه حمل و نقل، سال نهم، شماره دوم، ص 173-161.

12. لرکی، حسین، ملک‌زاده گورادل، نسرین، نخعی، فردیس، یوسفی خوشبخت، مجید. 1392. یک روش ترکیبی اصلاحی فرا ابتکاری برای حل مسئله مسیریابی وسیله نقلیه ظرفیت‌دار، پژوهشنامه حمل‌ونقل، سال‌دهم، شماره اول، ص 88-73.

13. مطیعیان، حمید، سعدی مسگری، محمد، نعیمی، احمد. 1391. بهینه‌سازی مسیر تردد سرویس‌های حمل و نقل یک شرکت با استفاده از خوشه‌بندی و الگوریتم ژنتیک، فصلنامه مدیریت حمل و نقل، سال سوم، شماره چهارم، ص. 378-365.

14. ممتحن. 1382. سیستم حمل و نقل همگانی پیشنهادی برای آینده: قطار سبک شهری، مطالعه سیستم حمل و نقل همگانی شهر مشهد، گزارش شماره 03-82، مرکز مطالعات حمل و نقل دانشگاه صنعتی شریف، کارفرما: سازمان حمل و نقل و ترافیک شهرداری مشهد.

15. ممتحن. 1387. سیستم اتوبوسرانی تندرو شهر مشهد: اتوبوسرانی تندرو پیشنهادی برای شهر مشهد، طراحی شبکه ویژه اتوبوسرانی سریع، گزارش شماره 02-87، مرکز مطالعات و تحقیقات حمل و نقل دانشگاه صنعتی شریف، کارفرما: سازمان حمل و نقل و ترافیک شهرداری مشهد.

16. نظم فر، حسین، علوی، سعیده، عشقی چهار برج، علی. 1397. تحلیل فضایی سکونتگاه‌های شهری استان گلستان از لحاظ شاخص‌های شهر سالم، آمایش جغرافیایی فضا، سال هشتم، شماره 30، ص 213- 228.

17. وزارت کشور. 1386. معرفی سیستم یکپارچه حمل و نقل همگانی، معاونت عمرانی، دفتر حمل و نقل و دبیرخانه شورای عالی هماهنگی ترافیک شهرهای کشور، تهران.

  1. Blair, N., Hine, J., and Bukhari, S.M.A. 2013. Analyzing the impact of network change on transport disadvantage: a GIS-based case study of Belfast, Journal of Transport Geography, 31: 192–200.
  2. Burrows, P., Reed, K., Templer, K., and Walker, J. 2010.  Efficient traffic routing using ACO, Computer Science, London.
  3. Cliath, B.A. 2009. Guidelines for planning authorities on sustainable residential development in urban areas, Government of Ireland, Pub.19, Dublin.
  4. Dorigo, M., and Stutzle, T. 2005. Ant Colony Optimization, mit press.
  5. Dorsey, B. 2005. Mass transit trends and the role of unlimited access in transportation demand management, Journal of Transport Geography, 13(3): 235–246.
  6. Ferenczi, M.R. 2012. Design and implementation of an Ant Colony Optimization algorithm for traffic assignment, thesis for Master of Science, Politecnico Di Milano, Italy.
  7. Gendreau, M., Laporte, G., and Mesa, J.A. 1995. Locating rapid transit lines, Journal of Advanced Transportation, 29: 145-162.
  8. Ghoseiri, K., and Morshedsolouk, F. 2006. ACS-TS: Train Scheduling Using Ant Colony System, Hindawi Publishing Corporation, Journal of Applied Mathematics and Descision Science, Article ID 95060, pp: 1-28.
  9. Goss, S., Aron, S., Deneubourg, J.L., and Pasteels, J.M. 1989. Self-organized shortcuts in the Argentine ant, Naturwissenschaften, 76: 579–581.
  10. Karou, S., and Hull, A. 2014. Accessibility modelling: predicting the impact of planned transport infrastructure on accessibility patterns in Edinburgh, UK, Journal of Transport Geography, 35: 1–11.
  11. Lin, T., Xia, J., Robinson, T.P., Goulias, K.G., Church, R.L., Olaru, D., Tapin, J., and Han, R. 2014. Spatial analysis of access to and accessibility surrounding train stations: a case study of accessibility for the elderly in Perth, Western Australia, Journal of Transport Geography, 39: 111–120.
  12. Mazloumi, E., Mesbah, M., Ceder, A., Moridpour, S., and Currie, G. 2012. Efficient transit schedule design of timing points: a comparison of ant colony and genetic algorithms, Transportation Research Part B: Methodological, 46(1): 217-234.
  13. Monterio, M., Fontes, D., and Fontes, F. 2012. Ant Colony Optimization: a literature survey, FEP working papers, ISSN: 0870-8541.
  14. Rai, A., and Verma, A. 2009. Feeder mass transit network design using ACO, Indian Journal of Transport Management, 18: 23-36.
  15. Stead, D., and Marshall, S. 2001. The relationships between urban form and travel patterns. An international review and evaluation, EJTIR, 1(2): 113–141.
  16. Yu, B., Yang, Z., Cheng, C., and Liu, C. 2005. Optimizing bus transit network with parallel ant colony algorithm, Eastern Asia Society for Transportation Studies, 5: 374-389.
  17. Vitins B.J., and Axhausen, K.W. 2007. Optimization of Large Transport Networks Using the Ant Colony Heuristic, 7th Swiss Transport Research Conference, Zürich.
  18. Vuchic, V. 2005. Urban transit, Operations, Planning and Economics, Jon Wiley, U.S.A.