پژوهشنامه حمل و نقل

پژوهشنامه حمل و نقل

مسیریابی بهینه امدادرسانی در شرایط اضطراری ناشی از وقوع زلزله در شبکه معابر شهری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی
2 استاد- دانشکده مهندسی عمران-دانشگاه علم و صنعت ایران
3 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات
10.22034/tri.2025.486641.3298
چکیده
شرایط اضطراری ناشی از بروز زلزله منجر به افزایش ازدحام ترافیک، انسداد یا افزایش تأخیر در تقاطع‌های چراغدار و تخریب ساختمان‌ها به خصوص ساختمان‌های بلندمرتبه و ایجاد موانع ناشی از این تخریب در معابر شهری می‌شود. در این تحقیق به بررسی سناریوهای قابل پیش‌بینی در اثر این شرایط اضطراری با رویکرد تأثیر بر عملکرد امدادرسانی پرداخته شده است. بدین منظور مسیریابی امدادرسانی بین نقاط عرضه و تقاضا براساس توابع هدف زمان و مسافت سفر در سطوح سرویس مختلف ترافیکی در شرایط عادی، رفع محدودیت جهات حرکتی و بروز موانع قطعی بدون و با امکان عبور اما دارای تأخیر بررسی شده است. مقادیر زمان سفر لینک‌های شبکه براساس رابطه زمان سفر-جریان ترافیک و مقادیر مسافت سفر براساس طول لینک‌ها محاسبه گردید و در الگوریتم دایجسترا در محیط GIS و با استفاده از ابزار تحلیل شبکه و قابلیت ماتریس هزینه مبدأ-مقصد، سناریوهای مختلف امدادرسانی در شرایط اضطرار پیاده‌سازی و استخراج شدند. با تغییر در سطح سرویس، در سناریوهای مختلف و توابع هدف، مقدار مسافت سفر تغییر نمی‌کند اما زمان سفر، از 6% تا 24% افزایش در پی داشت. رفع محدودیت جهات حرکتی، منجر به 45% تا 68% کاهش مسافت سفر و 32% تا 63% کاهش زمان سفر و بروز مانع قطعی بدون امکان عبور منجر به افزایش 110% در مسافت سفر و حداقل 83% در زمان سفر شد. استفاده از تابع هدف زمان سفر در حالت بروز مانع با قابلیت عبور و دارای تأخیر نتایج بهتری ارائه داد که در آن، مسافت سفر نسبت به حالت عادی 14% و زمان سفر 7% افزایش پیدا کرد. مقایسه مقادیر توابع هدف مسیریابی خودروهای امدادرسان در شرایط اضطرار، برتری تابع هدف حداقل نمودن زمان سفر نسبت به مسافت سفر را نشان داد و نتایج این روش و مدل می‌تواند در تدوین سیاست‌های مدیریت شرایط اضطرار در سطوح تصمیم‌گیر شهری می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Optimal Routing for Emergency Relief in Urban Road Networks Following Earthquake Events

نویسندگان English

Mohammad Ebrahimian 1
Shahriar Afandizadeh 2
Ali Naderan 3
1 Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University
2 Professor-School of Civil Engineering-Iran University of Science and Technology
3 Department of Civil Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University
چکیده English

Emergency conditions following an earthquake led to increased traffic congestion, blocked intersections, delays at signalized junctions, and damage to structures, especially high-rise buildings, which create obstacles on urban streets. This research investigates predictable scenarios arising from such emergency conditions with a focus on their impact on relief performance. The study addresses relief routing between supply and demand points based on travel time and distance as objective functions, examining different levels of traffic service in normal conditions, removal of directional constraints, and the presence of absolute or traversable obstacles with delays. Travel times for network links were calculated using a travel time-traffic flow relationship, while travel distances were based on link lengths. The scenarios were implemented using Dijkstra's algorithm within a GIS environment, employing network analysis tools and the origin-destination cost matrix capability to simulate various relief scenarios under emergency conditions. Variations in service levels showed that while travel distance remained constant across scenarios and objectives, travel time increased by 6% to 24%. Removing directional constraints reduced travel distance by 45% to 68% and travel time by 32% to 63%, whereas absolute obstacles with no travers ability led to increases of 110% in travel distance and at least 83% in travel time. The travel time objective under scenarios with traversable but delayed obstacles yielded better results, showing increases of 14% in distance and 7% in travel time relative to normal conditions. A comparison of objective values for relief vehicle routing under emergency conditions indicated the superiority of minimizing travel time over travel distance. The findings of this model can inform the development of emergency management policies at urban decision-making levels.

کلیدواژه‌ها English

"
Relief Operations"
Directional Constraints"
Emergency Conditions"
, "
Optimal Routing, Obstacles"

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 14 بهمن 1403