مقاله تقاضای سفر های درون شهری تهران و تفکیک نوع وسیله نقلیه

بخشی از مقاله

*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***

تقاضاي سفر هاي درون شهري تهران و تفکیک نوع وسیله نقلیه

چکيده
تراکم بيش از اندازه جمعيت همراه با افزايش سرسام آور وسائل نقليه باعث شده که همواره ترافيک در راس مسائل لا ينحل شهر قرار گرفته و از اهم آن بشمار برود.از آنجا که يکي از راه حل هاي موجود براي کاهش معضل ترافيک تهران عرضه بهينه و کاراي وسايل نقليه عمومي است به نحوي که مطلوبيت ناشي از خدمات حمل ونقل حداکثر و هزينه هاي خارجي آن حداقل شود نياز به آگاهي از تقاضاي کل سفرهاي درون شهري و همچنين ميزان تقاضاي مسافران از وسايل گوناگون حمل و نقل شهري بيش از پيش احساس مي شود. در اين مقاله ما تاثير عوامل اقتصادي و اجتماعي را روي ميزان تقاضاي سفر و تفکيک آن مورد بررسي قرار مي دهيم لذا منظور ما از تقاضا، تقاضاي اقتصادي است نه تقاضاي بالقوه ، موضوع مقاله بحث مهندسي ترافيک نمي باشد و موضوع بحث در اين مقاله موارد سنتي مهندسي ترافيک، توليد، توزيع و تخصيص و ازدحام ترافيک نمي باشد. روش تحليل در اين رساله بر اساس بکار گيري تکنيک و روش سيستم هاي دين ميکي است که داراي نگرش کلي نگر مي باشد که تعامل بين متغيرها را به صورت پويا در نظر مي گيرديعني با مشخص شدن مقدار اوليه هر متغير پويايي در نظر گرفته شده در مدل باعث شبيه سازي ميزان آن متغير در سالهاي بعدي مي شود ، لذا برخلاف مدلهاي ديگر در اين مدل فعل و انفعالات بخش جمعيتي ، اشتغال و آموزش که تاثير مهمي روي تقاضاي سفرهاي درون شهري دارند، به همراه تقاضاي سفر همزمان و در ارتباط با هم در نظر گرفته مي شو . همچنين از آنجا که در اين بخش سري زماني قابل اتکايي وجود ندارد اين روش مي تواند محاسبه ما را بهبود بخش که اين نتايج حاصل گرديد در طي مدت شبيه سازي مدل ، جمعيت تهران با نرخي معادل ۱,۰۲ درصد در حال افزايش است و جمعيت محصل در حال کاهش است و تقاضاي نيروي کار در حال افزايش است و همچنين تقاضاي کل سفرهاي درونشهري در حال اف ايش بوده همچنين حمل و نقل انبوه (شامل اتوبوس ، مترو و سرويس ) بيشترين سهم سفرهاي درونشهري را شامل مي شودو بعد از آن خودرو شخصي سهم دوم را دارا است سهم سوم سفرهاي درونشهري توسط تاکسي و مسافربر شخصي انجام مي گيردو سهم بعدي سفر را ميني بوس در اختيار خود دارد.

۱- مقدمه
شهر تهران با ويژگيها و ساختار خاص خود از جمله شهرهايي است که شاهد رشد سريع جمعيت در چند دهه اخير بوده است . رشد روز افزون جمعيت ، تمرکز فعاليتهاي خدماتي ، تجاري در تهران و پي يچدگيهاي بورکراسي اداري از جمله عواملي است که موجب افزايش سفرهاي درونشهري و بالطبع افزايش سريع تقاضا براي حمل و نقل شهري گشته است . هم اکنون مي يونها نفر در تهران بزرگ زندگي مي کنند که از امکانات سيستم حمل ونقل مناسب برخوردار نمي باشند. در مجموع به علت عدم وجود نظام صحيح ترافيکي در شهر علاوه بر خسارات جاني همه روزه مبالغ هنگفتي ضرر متوجه حقوق بيت المال مي گردد. بعلاوه آلودگي هواي تهران در اکثر روزها بيش از حد مجاز استاندارد بوده و اين امر سلامت جامعه شهري را به خطر انداخته است .
در حقيقت بدليل رشد س يع حجم وسائل نقليه خصوصي در مقايسه با ترابريهاي همگاني ، تقاضا براي سطح شبکه خيابانهاي شهر به نحو قابل توجهي نسبت به عرضه آن فزوني يافته و در نتيجه اين عدم تناسب بين عرضه و تقاضاي سطح خيابانها، تراکم خيابانها بعنوان يک معضل شهري باعث ايجاد اثرات نامطلوبي در سطح شهر گشته است . براي چاره کار بايستي از ميزان حرکت و تعداد آنها در شهرها کاست ، راه اعمال اين نظر در کوتاه مدت روي آوردن به وسايل نقليه جمعي و سپردن سهم عمده ترابريهاي شهري به اين وسايل است . چنانچه مي دانيم يکي از اهداف سيستم حمل و نقل حذف هزينه هاي خارجي نظير آلودگي هوا، صدا، تراکم ، تصادفات و... است چرا که وسايل نقليه جمعي ظرفيت بسيار بيشتري از اتومبيل شخصي را دارا مي باشند. در حقيقت گسترش استفاده از سيستم حمل و نقل همگاني موجب استفاده کاراتر از ظرفيت موجود خيابانهاي شهر مي گردد.[۱]
بدون آگاهي از ميزان تقاضاي سفر درونشهري تسهيلاتي که عرضه مي گردند کم يا بيش طراحي خواهند شد . در واقع هدف از تهيه اين رساله دستيابي به نتايجي است که بر پيه آن بتوان در زمين عرضه تسهيلات حمل ونقل شهري ، برنامه ريزي و در جهت بهبود وضع موجود راه حلهاي مناسب پيشنهاد نمود و محيط جديد و سالمي در شهر ايجاد نمود.
تقاضا براي سفرهاي درونشهري ، نظير تقاضا براي کالاهاي ديگر، تحت تاثير تغييرات درآمد، سليقه مصرف کنندگان ، تعداد جمعيت کل ، جم يت محصل ، جمعيت شاغل و هزينه نسبي سفر در مقابل ساير هزينه ها، تغيير مي کند که هر يک از اين عوامل توجه ويژه اي را جهت بررسي مي طلبد. در اين نوشتار، صرف نظر از تغيير سليقه هاي مصرف کنندگان ، تاثير عوامل مزبور بر تقاضاي حمل و نقل در کشور مورد بررسي قرار مي گيرد.
در همين راستا در اين مقاله جهت تحليل ابعاد مختلف سياسي ، اقتصادي ، اجتماعي ، جمعيتي و....
موثر بر تقاضاي سفر و همچنين به دليل عدم وجود سري زماني قابل اتکائي مناسبترين راه براي آزمون درستي و نادرستي فروض بهره گيري از روش سيستمهاي ديناميکي مي باشد که هم توانايي مدلسازي ابعاد مختلف مساله مورد بررسي را داراست و هم اينکه بدليل تع يف روابط در درون مدل ، نياز به اطلاعات پيوسته اي از متغيرهاي مورد تحليل ندارد، بر اساس اين روش ابتدا متغيرهاي حالت ١ و متغيرهاي نرخ مساله مورد بررسي مشخص مي گردند، روابط متقابل بين اين متغيرها تعريف شده و مقادير اوليه متغييرهاي حالت در سال پايه شبيه سازي ، به آنها تخصيص مي يابد. سپس با توجه به مقادير اوليه و روابط موجود عملکرد سيستم شبيه سازي شده و وضعيت متغييرهاي مورد نظر در طول زمان مشاهده مي گردد. پس از تاييد اعتبار مدل با بررسي نتايج حاصله ، تحليل صورت مي گيرد.[۲]
۲- تعريف مساله و اهداف تحقيق
عرضه خدمات حمل و نقل مستلزم ترکيب عوامل توليد و خدمات (سرم يه ، کار، سازمان و تشکيلات ، مديريت محيط زيست و انرژي ) است که ترکيب بهينه عوامل توليد بر اساس حداکثر سازي مطلوبيت خدمات حمل و نقل مي باشد.بالتبع محدوديتهاي يستم حمل ونقل شامل محدوديت منابع (تامين سوخت )، محيط زيست ،مخارج اقتصادي و نهادي ، حداقل سهولت وراحتي مورد قبول جامعه ، تامين تقاضا، فني و محدوديتهاي ساختاري هستند برنامه ريزي در زمينه حمل ونقل و بويژه حمل و نقل شهري برروي عوامل اقتصادي اجتماعي ، محيط زيست و انرژي اثر مي گذارند وتاثر ميپذيرند.
در بازار خدمات حمل ونقل شهري نيز مانند بازار هر کالاي ديگر يک سمت تقاضا و يک سمت عرضه يا توليد وجود دارد. تسهيلات اساسي حمل ونقل به دست دولت ساخته مي شود و متعلق به دولت است و ارقام مربوط به هزينه را بررسيهاي مهندساني که مسوول ايجاد تسهيلات جديد هستند تعيين مي کند، اما سمت تقاضا به سبب واکنشهاي متقابل پيچيده ميان تص يمات دولت و تصميمات بخش خصوصي ، ظريفتر است . ازدهه ۱۹۷۰ بود که اقتصاد دانان به بررسيهاي پر ارزش درباره تقاضا دست زدند.[۳]
در برنامه ريزي حمل ونقل شهري ، فراهم نمودن امکان دسترسي ، ايمن ، سريع ، راحت و ارزان بين فضاهاي مختلف شهري براي جابجايي بار و مسافر در عين حفظ تعادل محيط زيست شهري و صرفه جويي در منابع و انرژي از جمله مهمترين اهداف و چشم اندازهاي کلي محسوب مي گردد. [۴]
در اين تحقيق با بکارگيري الگوهاي علمي روش سيستمي اهداف زير را به طور خلاصه دنبال مي کنيم .
الف ) اندازه گيري ،پيش بيني و تحليل حساسيت تقاضاي کل سفرهاي درون شهري ب ) محاسبه ، پيش بيني و تحليل حساسيت تفکيک سفر از لحاظ نوع وسيله حمل ونقل
ج ) بررسي رابطه لاينکف ميزان حمل ونقل درون شهري و مسائل اقتصادي اجتماعي شهر تهران
۳-تقاضاي سفرهاي درونشهري
۱,۳- تقاضاي کل
آشکار است که حرکت دقيقا نتيجه و حاصل تفاوت مکاني عرضه و تقاضا است ، زيرا حرکت عملا ممکن نيست مگر آنکه تقاضايي ظاهر شود و تقاضاي ظاهر شده با مازاد بر مصرف ناحيه ديگري انطباق داشته باشد.[۵]
تقاضاي حمل و نقل شهري توسط اقتصاد دانان از دو ديدگاه قابل بررسي است . يک جنبه تعداد کل سفرهايي است که در روز در يک شهر انجام مي شود و جنبه يگر آن ، درباره تصميم گيري درباره نوع وسيله نقليه مورد تقاضاست . که هر دو جنبه با خصوصيات اقتصادي - اجتماعي شهروندان ، عادات ، فرهنگ ، جمعيت ، وضعيت درآمدي رابطه تنگاتنگي دارند وبراي هر کشور و شهر و ناحيه متفاوت است .
تابع تقاضاي حمل و نقل نيز مانند توابع تقاضاي يگر از حداکثر کردن تابع مطلوبيت نسبت به قيد بودجه بدست مي آيد که از عقلايي بودن رفتار مصرف کننده نشات مي گير .هر چند در انجام يک مسافرت دلايل متعدد و انگيزه هاي مختلفي مي تواند دخيل باشد، ولي مي توان همه آنها را در بيشينه کردن رضايتمندي تجميع نمود.[۶]
نحوه استخراج تابع تقاضاي حمل و نقل در يک فضاي دو کالايي ، مصرف کننده کالاي حمل و نقل را به همراه ساير کالاها را به عنوان نماينده ساير کالاها و خدمات مصرف مي کند، به صورت زير مي باشد(رابطه ۱)

پس از تشکيل تابع لاگرانژ و با توجه به شرط اول براي حداکثر سازي مطلوبيت با توجه به قيد درآمد و به فرض برقراري شرط دوم تابع تقاضا به صورت حاصل مي شود که فرم عمومي تابع تقاضاي حمل و نقل مسافر مي باشد که در اين تابع تعداد مسافر جابجا شده توسط ناوگان حمل و نقل داخل شهري مي باشد کرايه متوسط حمل مسافر، قيمت ساير کالاها مي باشد و y درآمد کل خانوار مي باشد که روي خدمات حمل و نقل و ساير کالاها هزينه مي شود. از آنجا که تابع فوق با توجه به مطلوبيت فرد استخراج گرديده است در بررسي تقاضاي جمعي بايستي عوامل اقتصادي - اجتماعي از قبيل جمعيت ، اندازه شبکه و ... نيز در تابع فوق مؤثر باشد.[۷]
۲,۳- تقاضاي تفکيک سفر
هر يک از انواع سيستم هاي حمل ونقل شهري داراي صفات و مزايا و معايبي است به طوري که مي توانند مکمل يکديگر باشند. مشخصات هر سيستم آن را براي نوعي حمل و نقل شهري مناسب و براي حجم معيني از ترافيک شهر با صرفه مي سازد. بنابراين نبايد دنبال سيستم معيني گشت که براي همه رفت و آمدهاي شهري «بهترين » باشد. بلکه مناسب ترين وضع هميشه از ترکيب دستگاههاي مختلف به وجود مي آيد.
از مهمترين ارکان برنامه ريزي حمل ونقل ،ساخت و پرداخت مدلهاي انتخاب بين وسايل نقليه مختلف جهت انجام سفر است .، اين انتخاب از آن جهت اهميت دارد که ، دريابيم که براي سفرهاي درون شهري ، مردم بيشتر تمايل بر استفاده از کدام وسيله نقلیه را دارند، در چه شرايطي تم يل به استفاده از وسيله نقليه همگاني بيشتر بوده وتحت چه شرايطي وسايل نقليه شخصي مانند اتومبيل شخصي و دو چرخ ترجيح داده مي شود.[۸]
۱,۲,۳- استفاده از تابع لوجيت براي تفکيک سفر
اگر فرض کنيم که m نشان دهنده نوع وسيله نقليه باشد و نشان دهنده تعداد سفرهايي است که از طريق وسيله m انجام مي گيرد که ما براي به دست آوردن آن در اين رساله از روش تابع لوجيت استفاده مي کنيم . در تابع لوجيت براي تقاضاي سفر از طريق وسايل گوناگون به تابع مطلوبيت سفر از طريق آن وسايل نياز داريم که اين توابع مطلوبيت به متغيرهايي وابسته است که ترجيحات مسافر را بيان مي کند. به عنوان مثال در انتخاب روش سفر با وسايل مختلف مسايلي همچون سرعت ، راحتي ، هزينه و
... دخيل مي باشند.
تابع مطلوبيت سفر توسط وسيله m را در حالت کلي مي توان به صورت زير نوشت :

تابع مطلوبيتي که در بالا بيان گرديد عبارتست از انتظارات تابع مطلوبيت تصادفي که به صورت مقابل است : که در آن  قسمت نامشخص ، غير قابل اندازه گيري ، غير قابل مشاهده و تصادفي مطلوبيت است . در کارهاي تجربي اگر توزيع  را دو جمله اي و يا نرمال فرض کنيم اگر آلترناتيوهاي وسيله نقليه زياد باشد آنگاه محاسبه بسيار پيچيده مي شود لذا براي سادگي با توجه کامل به تئوري و مسايل آماري از توزيع گامبل ١( نمايي دوگانه ٢) استفاده مي کنيم . مزيت استفاده از اين روش آن است که احتمال انتخاب وسيله نقليه تبديل مي شود به

۴- طراحي الگوي شبيه سازي مسئله تقاضاي سفر و تفکيک نوع آن
تقريبا در تمامي روشهاي علمي براي بررسي مسائل مهم و پي يده از مدل استفاده مي شود. چرا که پي بردن به علل رفتار هر پديده مستلزم در نظر گرفتن ساختاري است که موجب پيدايش آن رفتار شده است . اين ساختار مجموعه اي از روابط متقابل بين اجزا و متغيرهاي مختلف است که در زنجيره علت و معلولي قرار دارند مکانيزمهاي تشکيل دهنده هر پ يده و عوامل متعدد و مختلف و موثر در رفتار آن باعث ناتواني ذهن انسان از درک و رديابي کامل آنها شده است اين امر موجب شده است تا انسان براي رفع مشکل و بهبود و ارتقاي درک و شناخت خود از پديده هاي مختلف از مدل استفاده کند. [۱۰]
مدل ديناميکي که براي انجام اين پژوهش طراحي و استفاده شده است را TTDM ناميده و همچنين در اينجا به طور خلاصه چکيده مسأله مورد تحليل و فروض ديناميکي که بوسیله مدل به دنبال پاسخ آنها هستيم ، مجددًا مورد اشاره قرار مي دهيم .
هدف ازطراحي مدل ، بررسي ديناميکي تقاضاي حمل و نقل وتفکيک نوع وسيله است . براي تحليل پويايي اين موضوع نياز به مدلي است که توانائي مديريت و تلفيق مجموعه متغيرهايي را که به طور به هم پيوسته و متعامل بر روي متغيرهاي تقاضاي حمل و نقل درون شهري اثر دارند را دارا باشد.
۱,۴- ساختارالگوي پوياي مدل تحليل کننده تقاضاي حمل ونقل
در اين قسمت رابطه پويايي ميان متغيرهاي موجود در مدل با جزئيات بيشتري ارائه مي گردد.
متغيرهاي ارائه شده در نمودارهاي سيستمي به صورت حروف اختصاري مي باشد و تا جاي ممکن سعي شده که عنوان گويايي براي متغيرهاي برگزيده شود.
۱,۱,۴- بخش جمعيت (شکل ۱)
جمعيت يکي از بخش هاي تعيين کننده حمل ونقل درون شهري مي باشد. در اين بخش سه متغير عمده جمعيت مردان ، جمعيت زنان و زاد وولد تعيين مي گردد. بخش جمعيت به شکل يک مدل کوهورت ٢(در ادبيات سيستمي مدلهاي کوهورت مدلهائي تأخيري هستند که از يک سلسله مخازن متصل شده به هم تشکيل شده اند که ورودي يک مخزن خروجي مخزن قبلي است . مخازن در چنين مدلهائي به صورت انتقال دهنده ٣ هستند که قادرند متغير مورد بررسي را دريافت کرده ، براي مدتي در خود نگهدارند ودر نهايت به مخزن بعدي انتقال دهند) به تفکیک سن وجنس طراحي شده است که شامل ۶ انتقال دهنده ويک مخزن پي درپي است .
متغير تصميم تولد در قسمت لوزي شکل نشان داده مي شود بر اين اساس تعداد متولدين از زنان درگروههاي سني مختلف که از حاصلضرب جمعيت زنان در سن مربوطه در نرخ باروري زنان در آن گروه سني حاصل مي شود تعداد نوزادان به شکل جريان ورودي به اولين انتقال دهنده سري جمعيت مردان و زنان وارد مي گردد. لازم به ذکر است ميزان جمعيت در سن کار و در سن تحصيل براي هر دو جنس در اين قسمت تعيين مي شود و وارد بخش اشتغال و تحصيل مي شود تا بر اساس نسبت پوشش تحصيلي و نرخ مشارکت ميزان جم يت محصل و عرضه نيروي کار حاصل شود

۲,۱,۴- بخش آموزش (شکل ۲)
اين بخش ميزان جمعيت در حال تحصيل در گروههاي سني ، براساس نسبت پوشش تحصيلي هر گروه سني وبه تفکيک زنان ومردان را تعيين مي کند. ازآنجا که سفرهاي آموزشي سهم بالائي از سفرهاي موجود در شهر را به خود اختصاص مي دهد لذامتغيرهاي اين بخش در تعيين تقاضاي سفرهاي درون شهري نقش مهمي را ايفا مي کند
۳,۱,۴- بخش نيروي کار(شکل ۳)
در قسمت عرضه نيروي کار که در قسمت بالايي شکل ۳ نشان داده مي شود نحوه محاسبه عرضه نيروي کار مشابه نحوه محاسبه جمعيت محصل مي باشد. اما در تقاضاي نيروي کار که در قسمت پايين بخش نيروي کار ارائه گرديده است براي محاسبه تقاضاي نيروي کار ب ين صورت عمل گرديده است که ابتدا ما GDP منطقه اي را از طريق روش مدلهاي پوياي اقتصاد برآورد نموده سپس يک کشش توليدي تقاضاي نيروي کار را محاسبه نموده وآنرا در قسمت constant k جايگذاري نموديم وسپس از طريق رابطه کششي بين جمعيت شاغل وGDP جمعيت شاغل را در سالهاي مختلف پيش بيني مي نمائيم همچنين در قسمت UNEM ميزان بيکاري ونرخ بيکاري را محاسبه مي نمائيم البته لازم به ذکر است که دليل طراحي اين قسمت از مدل آن بوده است که سفرهاي شغلي مهمترين هدف سفر درشهر تهران واکثر شهرها مي باشد وبالاترين سهم تقاضا سفر را به خود اختصاص داده است
۴,۱,۴- بخش تقاضاي سفر (شکل ۴)
اين بخش که مهمترين بخش سيستم است . در حقيقت برآيند پيوندها وتعاملات بخشهاي اقتصادي وجمعيتي هستند که تقاضاي سفر هاي درون شهري به طور کاملاً مشخص از نحوه رفتار متغير تقاضاي سفر که در اين بخش تعيين مي گردد تاسي مي کند که شکل ۴ بخش تقاضاي سفر را نشان مي دهد وما در اين بخش به صورت مقطعي تابع تقاضاي سفر را که تابعي است از تعداد شاغل ساکن در منطقه i ، تعداد شغل موجود در منطقه j ، مالکيت سرانه منطقه i ، تعداد محصل منطقه i ، تعداد محصل در محل تحصيل درمنطقه j وهزينه سفر بين مناطق i وj مي باشد را برآورد نموده وسپس با توجه به مدلهاي بخش جم يت ، آموزش وبخش نيروي کار متغيرهاي مورد نياز را به اين قسمت مدل Ghost مي کنيم وضرايب بدست آمده از برآورد اين قسمت از مدل در متغير هاي اشاره شده اعمال نموده وتقاضاي سفر براي سالهاي مختلف را بدست مي آوريم .

۵,۱,۴- بخش تفکيک سفر (شکل ۶)