Journal of Transportation Research

Journal of Transportation Research

Designing a Causal Loop Model - the Causes of Natural Gas Fueled Vehicle Accidents with System Dynamics

Document Type : Original Article

Authors
Seyed Jamalaldin Razavinasab 1
Hamzeh Amin-Tahmasbi 2
1 Ph.D., Grad., Islamic Azad University, Rasht Branch, Iran.
2 Associate Prof., Department of Industrial Engineering, Faculty of Technology and Engineering, East of Guilan, University of Guilan, Iran.
10.22034/tri.2023.365723.3089
Abstract
Accidents in the transportation system, especially vehicles with natural gas fuel during refueling, are a serious problem. Accidents, especially the explosion of the tank of these cars, have caused concern at different levels of society. With a dynamic view of the mentioned issue in Iran and important surveys such as; the number of accidents, deaths and annual damages caused by it can be more understood. In general, CNG incidents have various and a multidimensional or multifaceted issue has its own complexities. The purpose of this study is to design a cause-cause model of natural gas fueled vehicle accidents in Iran with system dynamics. First, after stating the cause of the issue over time, according to the background and interviews conducted, four main categories as factors or important and influential factors are determined based on the factors that form each of the changes, the relationships of the causes. In this regard, the investigated system is divided into subsystems or main parts, and for each part or subsystem, a causal loop is provided. At the end of the research, the strategic policies of improving the main behaviors of the system to reduce accidents in this area of the transportation system are proposed to activate or set up a trustee organization called the CNG industry leader organization.
Keywords
CNG Accidents
Natural Gas Vehicle
System Dynamics
Transportation

Subjects

- اسکندری، طاهره، محمدفام، ایرج و علی‌آبادی، مصطفی میرزایی (۱۳۹۸). تحلیل ایمنی پویای ایستگاه‌های CNG با استفاده از تکنیک درخت خطا و شبکه بیزین. بهداشت و ایمنی کار. ۹ (۴)، ۲۶۴-۲۵۰.
- امین طهماسبی، حمزه و رضوی‌نسب سید جمال‌الدین (۱۳۹۸). بهبود استفاده از سوخت CNG در بخش حمل‌ونقل با رویکرد تحلیل و توسعه گزینه‌های استراتژیک.
فصلنامه پژوهش‌های سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی انرژی. ۵ (۲)، ۱۶۹-۱۴۵.
- امین طهماسبی، حمزه و رضوی‌نسب، سید جمال‌الدین (1399). تحلیل عوامل مؤثر در توسعه استفاده از گاز طبیعی فشرده (CNG) به‌جای بنزین در سیستم حمل‌ونقل جاده‌ای ایران با استفاده از مدل سیستم‌ها. پژوهشنامه حمل‌ونقل، 17(3)، 58-45.
- امین طهماسبی، حمزه و رضوی‌نسب، سید جمال‌الدین (1401). اولویت‌بندی استراتژی‌های تأثیرگذار بر صنعت حمل‌ونقل گازسوز با روش ترکیبی تصمیم‌گیری گروهی فازی. فصلنامه جاده، 30 (112)، 167-180.
- راستی‌مهر، مهدیه، بهرامی، مهشید، کریمی، علی و پوربابکی، رضا (۱۳۹۹). مدل‌سازی پیامد انتشار گاز متان دریکی از جایگاه‌های سوخت CNG استان اصفهان. بهداشت‌کار و ارتقاء سلامت، ۴ (۴)، ۳۵۰-۳۳۷.
- ربیعه، مسعود، سالاری، هدایت، کرمی، محمد مهدی، ضیایی، مصطفی و یعسوبی، عزیزالله (1396). مدل علّی - معلولی مسئله حوادث رانندگی در ایران: رویکرد پویایی‌شناسی سیستم. چشم‌انداز مدیریت صنعتی، ۷ (۱)، ۱۴۳-۱۱۵.
- رضوی‌نسب، سید جمال‌الدین (1401). صنعت CNGدر ایران. تهران، ناشر ارشدان.
- سلیمانی، زهرا، روشن‌ضمیر، مائده و امین شرعی، فرهام (۱۳۹۸). مدل‌سازی حریق و انفجار در واحد کمپرسور ایستگاه سوخت‌رسانی CNG با استفاده از نرم‌افزار PHAST. ششمین کنگره ملی تحقیقات راهبردی در شیمی و مهندسی شیمی با تأکید بر فناوری‌های بومی ایران.
- شیرالی، غلام عباس و نعمت­پور، لیلا (۱۳۹۷). بررسی مدل پیامد انتشار گاز متان دریکی از جایگاه‌های سوخت CNG شهر اهواز. بهداشت‌کار و ارتقاء سلامت، ۲ (۲)، ۸۸-۷۷.
- صادقی یارندی، محسن و کریمی، علی (۱۳۹۷). ارزیابی پیامد حریق و انفجار مخازن گاز متان در یک جایگاه توزیع گاز طبیعی فشرده. مجله ارتقای ایمنی و پیشگیری از مصدومیت‌ها، ۶ (۴)، ۲۳۷-۲۴۶.
- عجمی، سیما و رضایی، مصطفی (1394). نقش حداقل مجموعه داده‌های حوادث ترافیکی. مدیریت اطلاعات سلامت، ۱۲ (۲)، ۱۳۸-۱۳۷.
- فرهی آشتیانی، ایمان، جهانگیری، کتایون، جباری، موسی، صفی کیکله، میثم، صفرپور، حمید و وزیری، محمدحسین (۱۳۹۸). ارتقای ایمنی صنعتی مبتنی بر فرهنگ ایمنی کارگران: مطالعه موردی شرکت سایپا. ارتقای ایمنی و پیشگیری از مصدومیت‌ها، ۷ (۳)، ۱۸۲-۱۷۳.
- کمائی محمد، علیزاده­، سید شمس‌الدین، کشوری عبدالرحمن، خیرخواه، زینب و مشعشعی، پریسا (۱۳۹۵). ارزیابی ریسک و مدل‌سازی پیامد ناشی از موج انفجار پدیده BLEVE مخزن کروی LPG در یک پالایشگاه. بهداشت و ایمنی کار، ۶ (۲)، ۲۴-۱۰.
- ملابخشی، کامران، رشتچیان، داود و عمیدپور، مجید (۱۳۸۸). مدل‌سازی پیامدهای آتش و انفجار در یک ایستگاه سوخت‌رسانی گاز فشرده CNG، دومین کنفرانس ملی CNG، تهران.
 
-­Badri, N., Nouraei, F., & Rashtchian, D. (2010). Quantitative risk assessment to site CNG refuelling stations. Chemical Engineering Transactions, 19, 255-260. ‏
-Bariha, N., Mishra, I. M., & Srivastava, V. C. (2016). Fire and explosion hazard analysis during surface transport of liquefied petroleum gas (LPG): A case study of LPG truck tanker accident in Kannur, Kerala, India. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 40, 449-460.
- Chai, J. H., Lv, Z. J., Shen, Z. X., Huan, H. D., Zhang, X. L., Zhang, Z. J., & Xu, B. (2021). Forensic analysis on bursting accident of buffer tank in liquefied natural gas bus. Journal of Forensic Sciences, 66(4), 1557-1563.
-García, J. M. (2020). Theory and practical exercises of system dynamics: modeling and simulation with Vensim PLE. Preface John Sterman.
- Haghnazarloo, H., Parvini, M., & Lotfollahi, M. N. (2015). Consequence modeling of a real rupture of toluene storage tank. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 37, 11-18.
- Hu, Q., Zhang, Q., Yuan, M., Qian, X., Li, M., Wu, H., & Liang, Y. (2022). Traceability and failure consequences of natural gas explosion accidents based on key investigation technology. Engineering Failure Analysis, 106448.
- Khan, M. I., Yasmin, T., & Khan, N. B. (2016). Safety issues associated with the use and operation of natural gas vehicles: learning from accidents in Pakistan. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 38(8), 2481-2497. ‏
- Koetniyom, S., Klungboonkrong, P., Kassim, K. A. A., & Mongkonlerdmanee, S. (2022). In-depth intercity bus crash investigation: case study of fire-gutted bus in Thailand. Engineering and Applied Science Research, 49(5), 696-706.
- Mousavi, J., & Parvini, M. (2016). Analyzing effective factors on leakage-induced hydrogen fires. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 40, 29-42.
-Parvini, M., & Kordrostami, A. (2014). Consequence modeling of explosion at Azad-Shahr CNG refueling station. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 30, 47-54.
-Sterman, J. (2000). Instructor's manual to accompany business dyanmics: systems thinking and modeling for a complex world. McGraw-Hill.
- To, C. W., Chow, W. K., & Cheng, F. M. (2021). Simulation of possible fire and explosion hazards of clean fuel vehicles in garages. Sustainability, 13(22), 12537. ‏
-Trofimenko, Y. V., Grigoreva, T. Y., Korobeynikova, K. R., & Chekanov, A. Y. (2022). Requirements for intelligent safety monitoring systems of vehicles and infrastructure using gas motor fuel (natural gas, hydrogen). In 2022 systems of signals generating and processing in the field of on board communications, IEEE. 1-5.