بخشی از مقاله
چکیده
در ارزیابی عملکرد شبکه حمل و نقل بهنگام و پس از وقوع زلزله، تابآوري ∆ در سادهترین شکل خود ∆ را میتوان بعنوان نسبت یک پارامتر ارزیابی عملکرد - مانند سرعت متوسط شبکه - بعد و قبل از زلزله تعریف نمود. در طول سالهاي شکلگیري این مفهوم و معرفی آن به مهندسی حمل و نقل در دهه گذشته، با دربر گرفتن سایر پارامترهاي موثر، تابآوري به شاخص ترکیبی مفیدي بدل گشته است که علیرغم تحلیل دشوار آن، روز به روز به کاربرد آن بعنوان جایگزین سادهسازیهاي سنتی در مدلسازي افزوده می شود.
بعنوان نمونه، اگرچه لسرعت متوسطل در زلزلههاي غیر شدید، میتواند بعنوان پارامتر ارزیابی عملکرد شبکه حمل و نقل در نظر گرفته شود، در زلزله هاي شدید در مقایسه با پارامترهایی چون لدسترسیل مورد توجه نی ست. همچنین براي سطوح مختلف شدت زلزله ها که با دانش مهندسی زلزله تعریف میشوند گروه پارامترهاي متفاوتی مورد توجه خواهند بود. هنگامی که متغیرهاي دیگري چون زمان زلزله نیز بحساب آیند، انتخاب پارامترها به امري پیچیده مبدل میشود چرا که رفتار شبکه و ماتریسهاي تقاضا در ساعتهاي مختلف بسیار متفاوت میباشد.
در حال حاضر شبیهسازي براي اندازهگیري پارامترهاي لازم به گستردگی مورد استفاده است اما بعکس تحلیلهاي روزمره ترافیکی، در وقایعی مانند زلزله، بدلیل تغییرا ت گسترده در ساختار فیزیکی شبکه - از دست رفتن خطوط عبور یا کل یک لینک - ، تغییر تقاضا و تقاضاي افزوده اضطراري - اورژانس و امداد - ، تغییر مودهاي گسترده - عمدتا از تمام مودها به موتور سیکلت و پیاده در زلزله هاي شدبد - و امثال آن، تحلیل ماتریس n بعدي از متغیرها نیازمند رویکردهاي جدیدي در مدلسازي میباشد.
یک راه - road - به تنهایی شامل اجزاي گوناگونی - مانند روسازي، پلها، شیروانیهاي خاکبرداري و خاکریزي، رمپها و ... - بوده که بهنگام زلزله نیازمند تحلیل جداگانه تاب آوري خواهند بود، و با درنظر گرفتن اینکه شبکه حمل و نقل دربرگیرنده تعداد قابل توجهی راه بوده که خصوصیات متفاوتی دارند، استفاده از نرم افزارهاي شبیه سازي براي مقاصد یاد شده ضروري مینماید.
هدف این تحقیق معرفی شاخص تابآوري و ضرورت تغییر پارادایم به استفاده از آن در تح لیلهاي عملکرد شبکه حمل و نقل در مواجهه با زلزله است. به این منظور قسمت عمده اي از این مطالعه به مروري بر مطالعات پیشین اختصا ص یافته و پیآیند آن محدودیتها و ناکاراییهاي مدلسازي سنتی برپایه مفروضات ساده سازي شده به بحث گذاشته شده است. قسمت سوم مقاله به ملزومات مدلسازي پرداخته و در ادامه شاخص تابآوري و اجزاي آن بررسی خواهد شد. بخش پایانی به تحقیق ضرورت جایگزینی این شاخص در تحلیلها و مدلسازي تعلق دارد.
دراین مطالعه نتیجهگیر ي میشود که بعنوان دستاورد یک زنجیره وقایع، و برپایه شکوفایی نرم افزارها و تکنیکهاي شبیه سازي، شاخصهاي پیچیدهتري را باید در ارزیابی عملکرد شبکه راهها بکار گرفت، که از آن میان تابآوري به گستردگ ی مورد توجه قرار گرفته است.
-1 مقدمه
تابآوري1 عبارتست از توانایی سیستم براي تحمل و ایستادگی در برابر خطرات بوجود آمده، طوریکه بتوانند در برابر آنها تحمل و ایستادگی نمایند و سریعا به حالت اولیه برگردند. در نمایش شماتیک، در زمان وقوع یک حادثه براي یک سیستم to، افت ناگهانی در کیفیت آن پدید آمده و با انجام عملیات احییاء2، به تدریج تا زمان t1 به سطح اولیه باز میگردد - شکل 1 چپ - . در این تصویر ساده سازي شده، تابآوري را میتوان معادل معکوس سطح کاهش کیفیت دانست که هرچه بیشتر باشد سیستم با مجموع خراابی کمتري در مجموع زمانی مواجه خواهد بود.
همچنین در مورد سیستمهاي ترکیبی - شکل راست - ، قسمتهاي مختلف سیستم نمودار متفاو ت و در نتیجه زمانهاي بازگشت به حالت اولیه متفاوتی خواهند داشت. بعنوان نمونه یک راه آسیب دیده از زلزله میتواند شامل قسمتهایی همچون پل آسیب دیده، شیروانی کنار جاده آسیب دیده - منجر به مسدود شدن خطوط عبور - و یا امثال آن باشد.
شکل :1 نمایش ساده شده افت کیفیت سیستم بهنگام وقوع حادثه
برخی المانهاي اصلی تاب آوري در شکل 2 نمایش داده شده اند. چنانچه مشخص است هرچه سرعت عمل سیستم در فرآیند احیاء بیشتر باشد - Rapidity - ، و هر چه سیستم قویتر3 بوده و خرابی کمتري را در لحظه وقوع حادثه تجربه نماید - Robustness - ، سطح یاد شده کاهش خواهد یافت.
شکل :2 برخی المانهاي اصلی تابآوري - چاوشی، - 1393
مولفه هاي اصلی تابآوري در چارت 1 آورده شده اند. هریک از این عوامل یا با کاهش افت کیفیت در زمان وقوع رخداد و یا با افزایش شیب خط احیاء، به کاهش سطح زیر منحنی افت کیفیت و در نتیجه افزایش تابآوري میانجامند.
چارت :1 المانهاي اصلی تابآوري
شکل 3 کلیه مولفه هاي یاد شده را نمایش میدهد. چنانچه مشخص است، سیستم از حالت طبیعی اولیه خود - old normal - با وقوع یک رخداد براساس میزان چغرمگی4 خود سطحی از کاهش کیفیت را تجربه خواهد کرد. زمان افت کیفیت براي وقایع ناگهانی5 برابر صفر و براي وقایع تدریجی6 بزرگتر از صفر خواهد بودکه منجر به در نظر گرفتن زمانی براي آسیب دیدن در نمودار میشود. پس از آن سیستم براساس توان خود در دسترسی به گزینه هاي متعدد و جایگزین7 مانند زمانی که براي شبکه برق معابر اصلی گزینه پشتیبان بهنگام وقوع زلزله و قطع برق در نظر گرفته شده باشد، و نیز براساس میزان غنی بودن از منابع8 مانند پیش بینی پایگاهها و ملزومات اولیه امداد رسانی متعدد، میزان اندکی بهبود کیفیت را تجربه خواهد کرد که با نام لبه خود آمدنل9 شناخته میشود. از زمان مداخله نیروهاي کمکی10، فرآیند احیاء11 آغاز میشود که بسته به نوع برنامه ریزي و درجه موفقیت آن میتواند سیستم را حتی به سطح کیفیتی بالاتر از سطح اولیه برساند.
شکل :3 نمایش مولفه هاي تابآوري
