بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
ارایه روش اولویت بندی جهت ایمن سازی گذرگاه های ریلی در ایران
چکیده
یکی از مکآنها ی بحرانی از نظر ایمنی، فصل مشترک دو سیستم ریلی و جادهای یعنی گذرگاهها (تقاطعات همسطح ریلی / جادهای) میباشند. هر چند آمار سوانح گذرگاهی در کشورمان نسبت به کشورهای توسعهیافته و نسبت بـه سـایر سـوانح ریلی چندان بالا نیست، اما باتوجه به شدید بودن اینگونه سـوانح و انعکـاس وسـیع آنهـا در رسـانههـا، انجـام مطالعـات درخصوص وضعیت گذرگاههای کشور، بررسی علل ایجاد سوانح در این مناطق و نهایتاﹰ تعیین روشهای ایمـنسـازی آنهـا ضروری بهنظر میرسد. در این مقاله به بررسی روشهای اولویت بندی گذرگاهها جهت انجام روشهای ایمنسـازی پرداختـه میشود و با ارایه روشی جدید با استفاده از تحلیل قابلیت اطمینان (تحلیل درخت رویداد) بههمراه روشهای موجود دیگر اولویتبندی گذرگاههای جنوب شهر تهران (مطالعه موردی) صورت میپذیرد. درنهایـت ایـن روشهـا مـورد مقایـسه قـرار خواهند گرفت و روش مناسب در این مقاله تعیین میشود.
واﮊههای کلیدی : سیستم حمل و نقل ریلی- گذرگاه همسطح- ایمنی- درخت رویداد
۱- مقدمه
در شبکه حمل و نقل ریلی ایران ۱۵۳ گـذرگاه همـسطح از انـواع مختلـف وجـود دارد، کـه از ایـن تعـداد ۷۷۱ گـذرگاه
(۵/۰۵%) از نوع گذرگاه همسطح با مستحفظ (با راهبند) و ۱۲۱ گذرگاه (۵/۴۳%) بدون مستحفظ (بدون راهبنـد) و ۳۵ گـذرگاه
(۵۱%) از نوع غیرمجاز میباشند. تراکم کلی گذرگاهها در ایران ۸۵۰/۰ در کیلومتر (بدون احتساب گذرگاههای غیرمجاز تـراکم ۹۴۰/۰) است. بهعبارت دیگر بهطور متوسط در هر ۲/۷۱ کیلومتر از خطوط ریلی یک گذرگاه وجود دارد ]۱.[
با بررسی آمار مربوط به تصادفات گذرگاهی و مقایسه آنها با کل تصادفات ریلی برای دوره ۳۸-۰۷۳۱ مشاهده میشـود که سوانح گذرگاهی تاسال١٣٧٧ روند نزولی داشته و لیکن در خلال سالهای (۳۸-۸۷۳۱) تعداد تصادفات گذرگاهی یک جهش ناگهانی داشته است که در نهایت باعث ایجاد یک روند صعودی (با شیب ۰۹%) شده است، درحالیکه روند افـزایش تعـداد کـل سوانح ریلی (با شیب ۰۴۱%) بوده است. نرخ تصادفات که بهصورت تقسیم تعداد تصادفات بر میلیون قطار - کیلومتر گذرنـده از گذرگاههای همسطح هر کشور تعریف می شود، در خلال این سالها تقریباﹰ ثابت بوده است و میزان افزایش تعداد تـصادفات بـا افزایش میزان قطار - کیلومتر متناسب میباشد. متوسط تصادفات برای دوره مذکور ۰۴ فقـره و متوسـط نـرخ تـصادفات ۵۱/۱
است. تعداد مرگ و میر گذرگاهی یک روند صعودی (با شیب ۲۱%) را طی کرده اسـت کـه رشـد آن بـه مراتـب از رونـد رشـد تصادفات کمتر میباشد، درحالیکه نرخ مرگ و میر دارای روند ثابت (مشابه با روند نـرخ تـصادفات) مـیباشـد و نهایتـاﹰ تعـداد مجروحین گذرگاهی یک روند صعودی (با شیب ۱۳%) را طی کرده است، درحالیکه نـرخ مجـروحین دارای رونـد صـعودی بـا شیب ۵/۰% (مشابه با روند نرخ تصادفات و مرگ و میر) میباشد]۲.[ با توجه به آمار و اطلاعات ارایه شده، تبعات بـسیار جـدی
تصادفات ریلی و علاوه بر آن ایجاد نوعی بدبینی برای استفادهکنندگان و نهایتاﹰ خسارات مالی و اقتـصادی قابـلتوجـه ناشـی از چنین تصادفاتی، ضرورت انجام مطالعات و تعیین متدولوﮊی درخصوص نحوه ارتقای ایمنی گذرگاهها مشخص میگردد.
هدف برنامه ارتقای ایمنی گذرگاهها کاهش تعداد و شدت تصادفات است و اینکه احتمال وقوع تصادف در تمام گذرگاههـا را کاهش دهد. روش انتخابی برای بررسی ایمنی گذرگاههای مورد مطالعه و ایمنسازی آنها از فرآیندها و مراحل زیر تـشکیل شده است :
- ایجاد سیستم اطلاعات مدیریت ایمنی گذرگاهها (دو عنصر اصلی سیستم اطلاعات ایمنی شـامل فهرسـت جـامع و بـروز مشخصات و خصوصیات گذرگاههای سیستم ریلی و جزییات گزارش تمامی تصادفات شامل موقعیـت، کیفیـت، عوامـل اولیـه و عوامل ثانویه میباشند)
- اولویت بندی گذرگاههای هم سطح ریلی کشور
- انتخاب روشهای ایمنسازی در مورد گذرگاه خاص (در این مرحله در مورد هر گذرگاه روشهای ایمنسازی آنهـا بـا توجه به وضعیت موجود انتخاب میشوند. این مراحل شامل ایمـنسـازی گـذرگاههـای بـا وسـایل کنتـرل ترافیـک غیرفعـال١، گذرگاههای با وسایل کنترل ترافیک فعال٢، بهسازی گذرگاههای همسطح، حذف گذرگاه، ایجاد گـذرگاه جدیـد و غیرهمـسطح کردن گذرگاهها میباشند)
- ارزیابی هزینه- فایده شاخصهای مدیریت ایمنـی گـذرگاه (گـذرگاههـایی کـه دارای اولویـت در بهبـود وضـعیت ایمنـی میباشند و ضوابط مربوط به ارتقای وضعیت ایمنی آنها اقتضا میکند بایستی تحلیل هزینه - فایده٣ بر روی آنها انجام شود تا مشخص شود که نرخ بازگشت سرمایه قابلقبولی دارند)
- ارایه نتایج بررسی وضعیت ایمنی و نحوه ایمنسازی گذرگاههای مورد مطالعه]۳[
در این مقاله تنها به تشریح روشهای موجود در خصوص اولویتبندی گذرگاهها پرداخته میشود.
۲- اولویت بندی گذرگاهها
در تعیین اولویت بین گذرگاهها بهمنظور ارتقای ایمنی آنها میتوان از سه روش رابطه ابتکاری راهآهن جمهوری اسلامی ایران، روابط پیشبینی احتمال وقوع تصادف در آینده و استفاده از تحلیل قابلیت اطمینان (بهطور مـشخص اسـتفاده از تحلیـل درخت رویداد) استفاده نمود که در ادامه مبانی اصلی آنها ارایه شده است.
۲-۱- اولویت بندی گذرگاهها با استفاده از روش ابتکاری
در این روش که توسط اداره کل خط و ابنیه فنی راهآهن جمهوری اسلامی ایران مورد استفاده قـرار مـیگیـرد بـهوسـیله شاخصهای مختلف مرتبط با وضعیت جاده، خط راهآهن و وضعیت تقاطع، شاخصی به نام »شـاخص ریـسک « (IP) محاسـبه میگردد. این شاخص به صورت رابطه (۱) محاسبه میشود:
(۱) IP=0.25(NRWV*NRV*av*(ak+NTL+KVR+AN)
که در آن:
:NRWV تعداد وسایل نقلیه ریلی در طول شبانه روز
:NRV تعداد وسایل نقلیه جادهای در طول شبانه روز
:av ضریب تأثیر سرعت وسایل نقلیه ریلی (براساس ارقام جدول (۱)) :ak ضریب اهمیت جاده (براساس ارقام جدول (۲))
:NTL تعداد خطوط ریلی در گذرگاه
1- Passive Traffic Control Devices 2- Active Traffic Control Devices 3- Cost-Benefit Analysis
:KVR شاخص مسافت دید برای جاده (براساس جدول (۳))
:AN پارامتر زاویه گذرگاه (براساس جدول (۴)) است.]۴[
۲-۲- اولویتبندی گذرگاهها با روش پیشبینی احتمال وقوع تصادف در آینده
در روش پیشبینی احتمال وقوع تصادف در آینده ابتدا یک پیشبینی اولیه از تصادفات برحسب خصوصیات گذرگاه ارایـه میشود و سپس با استفاده از تاریخچه واقعی تصادفات سالیانه در یک گذرگاه معیاری برای پیشبینی تصادف به دست میآورد.
این روش براین اساس است که تصادفات آینده در یک گذرگاه وابسته به میانگین تصادفاتی است که در طول تاریخچه گذشـته یک گذرگاه در طول زمان معینی رخ داده است.
بیان کلی این رابطه بهصورت فرمول (۲) است ]۵:[
(۲) a=k* EI * MT * DT*HP*MS*HT* HL
که در این رابطه:
:a پیشبینی اولیه تصادفات سالیانه در یک گذرگاه
:K عدد ثابت فرمول
:EI فاکتوری برای شاخص نمایش براساس ترافیک ریلی و ترافیک جادهای موجود در گذرگاه
:MT فاکتوری برای تعداد خطوط اصلی
:DT فاکتوری برای تعداد قطارها بر حسب روز در روز روشن
:HP فاکتوری برای آسفالت بودن یا نبودن جاده
:MS فاکتوری برای حداکثر سرعت زمانبندی قطار
:HT فاکتوری برای تعداد باندهای جاده
مجموعههای مختلفی از معادلات برای هر یک از دو گروه گذرگاههای با وسایل کنترل ترافیک فعـال (شـامل چـراغهـای چشمکزن و راهبند) و غیرفعال مورد استفاده قرار میگیرند که در جدول (۵) نشان داده شده است.
رابطه نهایی پیشبینی تصادف میتواند به صورت روابط (۳) و (۴) بیان شود.
که در این روابط
:A پیشبینی نهایی تصادفات گذرگاه در سال :a پیشبینی اولیه تصادفات سالیانه در گذرگاه
:N تعداد تصادفات مشاهده شده در مدت سال در گذرگاه
:TO فاکتور وزن دهی فرمول
اگر از دادههای مربوط به بیشتر از ۵ سال استفاده شود، این پیشبینی دقت بالایی ندارد. اطلاعـات مربـوط بـه تاریخچـه بیشتر از ۵ سال گمراهکننده خواهد بود چون در این مدت طولانی خصوصیات گذرگاه مطمئناﹰ تغییر میکند. اگر تغییر عمدهای در گذرگاه در این ۵ سال رخ داده باشد مانند نصب چراغهای راهنمایی، اطلاعـات تـصادف بایـد فقـط بعـد از آن تـاریخ مـورد استفاده قرار گیرد.
