پایان نامه تعیین شاخص ایمنی ابنیه فنی راه ها

پایان نامه  برای  دریافت  درجه  کارشناسی  ارشد ”M.SC“

گرایش : مهندسی  عمران  راه  و ترابری

چکیده :

تصادفات  جاده ای همواره  معضل  اساسی  در حمل  و نقل  جاده ای  به  شمار می آید.

در این  راستا تحقیقات  گسترده  و متعددی  در جهت  کاهش  تلفات  جاده ای  (مالی ، جانی ) انجام  گرفته  است .

سه  عامل  انسان ، وسیلۀ نقلیه ،  جاده  را عوامل  دخیل  و اساسی  در بروز تصادفات جاده ای  به  شمار می آیند. در این  رساله  با توجه  به  متغیرهای  مؤثر در میزان تصادفات  ترافیکی ، از طریق  آمار و اطلاعات  تصادفات  و کارهای  مطالعاتی  و با توجه به  علل  وقوع  تصادف  (عامل  جاده ای ) وضعیت  ایمنی  ابنیه  فنی  که  جزء قسمت های  مهم و اساسی  جاده ها به  شمار می آیند مورد بررسی  قرار می گیرد و مدلی  ریاضی  برای سنجش  ایمنی  راهها ارائه  شده  است . با جمع آوری  اطلاعات  و مطالعات  میدانی  ابنیه فنی  حدود ٤٠٠ کیلومتر از راههای  اصلی  کشور، شامل  راههای  با درجات  مختلف  وبا شرایط  محیطی  متفاوت ، مدل  مورد نظر ارائه  شده  است . با توجه  به  آمار و اطلاعات جمع آوری  شده  از متغیرها، روند مدلسازی  با استفاده  از توابع  خطی  شونده  صورت گرفته  است . با مقایسه ضرائب  همبستگی  میان  مدلهای  متفاوت ، مدل  رگرسیون پواسون  در این برازش  مناسب  تشخیص  داده  شد. سپس  با کالیبراسیون  مدل  و اعتبار سنجی  آن  با داده های  زمانی ، مدل  نهایی  ارائه  شده است .

نتایج  مطالعه  نشان  داده  که  از عوامل  مختلف  دخیل  در بروز تصادفات  جاده ای ، تفکیک  خطوط  حرکتی  از همدیگر، بهبود زیاد ایمنی  راه های  دو خطه  را در بر دارد و

٥٥ درصد از سوانح  رانندگی  کاهش  پیدا خواهد کرد همچنین  با کنترل  و اصلاح پارامترهای  چون  عرض  شانه ،  علائم  راهنمایی  و رانندگی ، وضعیت  روشنایی  به میزان ١٠ تا ٣٥ درصد از سوانح  رانندگی  کاسته  خواهد شد. بدین  ترتیب  شاخص ایمنی  جاده ای  را در بخش  ابنیه  فنی  (پل   و تونل ) ارتقاء می یابد.

واژه های  کلیدی :  شاخص  ایمنی ، ابنیه  فنی  (پل  و تونل )

مقدمه

با ادامه  روند فزاینده روزافزون  تردد وسایل  نقلیه  در شهرها و جاده ها در چند دهه اخیر، متاسفانه  میزان  و شدت  تصادفات  رشد چشمگیری به  همراه  داشته  که  ضایعات جانی و مالی ناشی از این  تصادفات  تبعات  سنگینی بر جامعه  بشری تحمیل  می کند.

در کشورهای آسیا و اقیانوسیه  سالانه  بیش  از ٤٣٥ هزار نفر قربانی حوادث  جاده ای میشوند و در طی  ده  سال  اخیر تعداد کشته شدگان  تصادفات  جاده ای بیش  از ٤٥% رشد داشته  و شاید امروز در آسیا و اقیانوسیه  «تصادفات » بیش  از بیماریهای سل و مالاریا، علت  مرگ  و میر محسوب  می شود.

تصادفات  جاده ای در واقع  مشکلی برای اقتصاد و نیز سلامت  عمومی در سطح  جهان است . برای مشخص  نمودن  میزان  توسعه  ملی  در زمینه  ایمنی  ترافیک ، داشتن دیدگاهی از سطح  ایمنی جاده ای در چهارچوب  بین المللی حائز اهمیت  می باشد.

در کشور ما ایران  نیز آمار متوفیات  ناشی از تصادفات  جاده ای روند روبه  رشدی را دارد. در سال ١٣٨١ آمار تعداد متوفیات  و مجروحین  ناشی  از تصادفات  در سطح کشور حدود ١٨٩٠٠٠ نفر بوده  که  این  میزان  در سال ١٣٨٢ به  بیش  از ٢٤٨٠٠٠ نفر بالغ  گردیده  است . رشد بیش  از ٣٠ درصدی تعداد متوفیات  و مجروحین  تصادفات مؤید ضرورت  اهمیت  و توجه  جهت  کاهش  این  میزان  تلفات  می باشد.[١]

جهت  کاهش  نرخ  بالای تصادفات  می بایست  اقدامات  جدی و موثری را انجام  داد. در کشورهای پیشرفته  دنیا در این  خصوص  تحقیقات  وسیعی در مراکز تحقیقاتی و

موسسات  علمی راجع  به  علل  وقوع  تصادفات ، روشهای پیشگیری از بروز تصادفات ، ارزیابی و برآورد میزان ضایعات  و هزینه  ناشی از تصادفات  انجام  گرفته  و هنوز هم در حال  انجام  است .

به  هر حال  با توجه  به  پیچیدگی در مبحث  ایمنی جاده ای و به  منظور مقایسه  پیشرفت کشورها و مناطق  مختلف  در زمینه ی ایمنی جاده ای، تحقیقات  مورد نیاز نیز پیچیده تر خواهند بود.

ابنیه  فنی راه ها (تونل ، پل ، دیوارهای حائل  و...) از بخش های مهم  و دخیل  در زمینه بحث  ایمنی  جاده ها می باشد. تعیین  شاخص  ایمنی  ابنیه  فنی  با در نظر گرفتن شاخص های موثر و پارامترهای دخیل  به  صورت  مجزا می تواند از عوامل  مهم  و اثرگذار افزایش  ایمنی جاده ها محسوب  گردد. عدم  رعایت  استانداردها و آیین نامه های مربوط  به  هر کدام  در هنگام  طراحی و اجرا و همچنین  عدم  رعایت  قوانین  و مقررات ، نقایص  فنی خودروها، نقایص  مربوط  به  تابلوها، خط کشی ها و علائم  راهنمایی در هنگام  بهره برداری از عوامل  دخیل  در بروز تصادفات  به  شمار می آیند، از این  رو با انجام  تحقیقات  در این  زمینه  با بخشهای مرتبط  در مراحل  مختلف  (طراحی ، اجرا و بهره برداری) و تعیین  پارامترهای موثر در افزایش  ایمنی ابنیه  فنی ، (پل ، تونل  و ...)

بتوان  از میزان  تصادفات  مرتبط  با این  بخش  از جاده  کاست 

فصل  اول :

کلیات

١-١ اهمیت  پژوهش  وهدف :

طبق  آمار منتشره ، سالانه  در جهان  بیش  از یک  میلیون  نفر بر اثر تصادفات  رانندگی جان  خود را از دست  داده  و ١٠ تا ١٥ میلیون  نفر نیز مجروح  یا معلول  می شوند که در این  میان  سهم  کشورهای درحال  توسعه  بیش  از کشورهای توسعه یافته  است . در این  کشورها مسائل  ایمنی حمل  و نقل  روز به  روز شرایط  بدتری را پیدا می کند. این درحالی است  که  فقط ٣٢ درصد از وسایل  نقلیه  موتوری جهان  در کشورهای در حال توسعه  تردد می کنند ولیکن ٧٥ درصد از تصادفات  منجر به  فوت  در این  کشورها اتفاق  می افتد. [٢]

در کشور ما با توجه  به  آمار و ارقام  تصادفات  یکی از معضلات  کنونی  حمل  و نقل جاده ای نرخ  بالای  تصادفات  و مرگ  و میر ناشی  از آن  بوده  است . ونیز به  علت صدمه ای که  به  نیروی فعال  و جوان  کشور وارد می کند فاجعه آمیز و غیر قابل  جبران است . علاوه  بر این  حدود ٦% تولید ناخالص  ملی  کشور در اثر تصادفات  جاده ای نابود می گردد [١]

با توجه  به  آمار روزافزون  میزان  تصادفات  جاده ای کشور و به  تبع  آن  افزایش  میزان قربانیان  ناشی از سوانح  رانندگی، راه های کشور به  مثابه  سلاح های مرگبار تبدیل گردیده  که  هر ساله  جان  عده  زیادی از هم وطنان  ما را می گیرد. در این  میان  ابنیه  فنی (پل ها، تونل ها و ...) از نقاط  حادثه خیز و مهم  در زمینه  بروز تصادفات  می باشند که با توجه  به  اهمیت  موضوع ، این  تحقیق  در راستایی تدوین  یافته  است  تا بررسی مناسبی از وضعیت  ایمنی ابنیه  فنی راه ها را با ارائه  شاخص های مناسب  به  صورت مجزا، به  عمل  آورد.

با توجه  به  پیچیدگیهای مربوط  به  هر کدام  در بخش های مختلف  (طراحی ، اجرا و بهره برداری) و نیز بالا بودن  هزینه های ساخت  و بهره برداری، داشتن  شاخصی که وضعیت  ایمنی هر کدام  را نمایان  سازد، می تواند مبنای مناسبی برای اعمال  مدیریت حوادث  رانندگی و نگه داری ابینه  فنی راهنما باشد. همچنین  به  عنوان  یک  ابزار کنترلی و مدیریتی کارشناسان  را در تعیین  وضعیت  ابنیه  فنی (تونل ها، پل ها و...) و سنجش آن ها یاری و در تخصیص  بهینه  اعتبارات  لازم  برای افزایش  ایمنی  هرکدام ، کمک خواهد نمود.

طبق  اظهارنظر برخی کارشناسان  با صرف  حدود ده  درصد از هزینه های تصادفات جاده ای ایران  برای ایمن سازی، حدود ٧٠ درصد از هزینه های تصادفات  کاهش مییابد. به  دلیل  محدودیت  بودجه  و زمان  برای کاهش  تصادفات ، مدل های مناسبی که مبین  وضعیت  ایمن  راه های کشور باشند منافع  اقتصادی زیادی نیز به  دنبال  خواهند داشت . [٣]

هدف :

با توجه  به  اینکه  در اکثر کشورهای جهان  و بالطبع  ایران ، مهندسین  سعی در مدیریت ایمنی ترافیک  به  عنوان  راه حل  معضلات  کنونی راه ها دارند و نیز تمایل  کارشناسان  به استفاده  کمتر از عملیات  پرهزینه  و وقت گیر لزوم  بهینه  سازی استفاده  از ابنیه  فنی موجود و نگه داری مطلوب  آن ها محسوس  می گردد.

در این  زمینه  روش ها و مدل هایی که  بتواند در شناسایی و تشخیص  وضعیت  ایمنی ابنیه  فنی موثر باشد، نقش  کلیدی در بهبود وضعیت  ایمنی و کاهش  تصادفات  ناشی از هر کدام  به  همراه  دارند.

در این  میان  آن چه  که  مهم  و دلیل  انجام  این  تحقیق  می باشد این  است  که  چگونه میتوان  ایمنی ابنیه  فنی (پل ، تونل  و...) را ارتقا بخشید؟ عوامل  موثر و پارامترهای دخیل  در ایمنی هر کدام  از ابنیه  فنی (پل ، تونل ،...) چیست ؟

در شکل ١-١ و ١-٢ یک  نوع  سیستم  تجزیه  و تحلیل  تصادفات  نشان  داده  شده  است که  در ارزیابی محل های حادثه خیز می توان  به  کار گرفت . [٤]

گزاش ها و پرونده های

ضابطه  مکان  پر تصادف

تجزیه  و تحلیل                                                       تجزیه  و تحلیل

سالیانه  کلی محور                                                    و پیش هشدار

لیست  مکان های پرتصادف

نمودار تصادف                                                         خلاصه  تصادف

الگوی تصادف

اقدامات  اصلاحی

ارزیابی

شکل ١-١ سیستم  تجزیه  و تحلیل  نقاط  حادثه خیز [٤]

هندسه  محل  ابینه                                                 گزارش  تصادفات

خصوصیات  ترافیک                       پردازش                   ثبت  تصادفات

اطلاعات

محیط  احداث  ابنیه                                                  حجم  ترافیک

نمودار تصادفات                                                        نرخ  تصادفات

بر حسب  محل                                                        بر حسب  محل

همبستگی میان  انواع  تصادف  و خصوصیات

ترافیک  شامل  :

حجم

شکل  جاده

ترافیک

محیط  راه

        هدف  از این  تحقیق  بررسی و تعیین  شاخص  مناسب  و کاربردی جهت  هرکدام از بخش های ابنیه  فنی (پل ، تونل  و...) می باشد. با توجه  به  اهمیت  پل ها و تونل ها در زمینه  ایمنی جاده ای در این  تحقیق  سعی در بررسی و تعیین  شاخص های مربوط  به ایمنی این  دو به  عمل  آمده  است . تا این که  بتوان  با در دست  داشتن  پارامترهای مناسب و با سهولت  بیشتر، سنجش  مناسبی از وضعیت  ایمنی  (پل ، تونل ) به  عمل  آورد و راه کارهای مناسب  را در زمینه  بهره برداری و نگه داری بهینه  اتخاذ نمود.

مشخص  بودن  عوامل  و پارامترهای دخیل  در ایمنی  ابینه  فنی  (پل  و تونل ) باعث هماهنگی بیشتر عوامل  مسئول  در جهت  کاهش  حوادث  جاده ای می شود و همچنین  با استفاده  بهینه  از امکانات  و تسهیلات  موجود زمینه  افزایش  ایمنی  را فراهم  آورد. که در نهایت  منجر به  کاهش  تصادفات  و پیامدهای آن  و جلوگیری از به  هدر رفتن سرمایه های ملی در زمینه  زیرساخت های حمل  و نقل  جاده ای را به  دنبال  خواهد داشت .

با این هدف  و به  منظور تعیین  پارامترهای دخیل  در ایمنی  هر کدام  (پل  و تونل )، عوامل  موثر بصورت  شاخص های مطرح  می  شود که  وضعیت  ایمنی  را برای هر بخش  به  صورت  جداگانه  مشخص  می نماید.

در زمینه  ایمنی ٣ عامل  مهم ، انسان ، وسیله  نقلیه  و وضعیت  جاده  از پارامترهای دخیل در تصادفات جاده ای به  شمار می آیند که  در تعیین  شاخص  ایمنی پل  و تونل ، با ارائه

شاخص  ایمنی در این  زمینه  تاثیر پارامترهای ایمنی پل  و تونل  در مرحله  بهره برداری با ٣ عامل  مهم  در تصادفات  جاده ای را مشخص  می کند.

که  بدین  منظور مراحل  ذیل  جهت  تعیین  شاخص  ایمنی مربوط  انجام  گردید.

١- مطالعه  متغیرهای  تاثیرگذار بر ایمنی  پل  و تونل :

بدین  منظور مقالات  و کتبی که  در این  زمینه  از منابع  مختلف  جمع آوری شده  بود، مطالعه  گردید تا متغیرهای مورد استفاده  توسط  محققین  کشورهای مختلف  در خصوص  وضعیت  ایمنی در حین  بهره برداری در مدل  پیشنهادی بکار گرفته  شود.

٢-جمع آوری  و تحلیل  اطلاعات :

به  رغم  مراجعات  متعددی که  به  سازمان ها و ارگان های مختلف  برای جمع آوری آمار تصادفات  مربوط  به  محل های وقوع  (پل  و تونل ) محورهای مورد مطالعه صورت  گرفت ، هیچ گونه  اطلاعات  طبقه بندی شده ای در خصوص  تصادفات  مربوط به  محل  وقوع  (پل  و تونل ) به  دست  نیامد. و متغیرهای فیزیکی مربوط  به  اجزای مختلف  پل  و تونل  که  در علل  بروز تصادف  در این  نقاط  دخیل  بود نیز قابل دسترسی  نبوده  و از طریق  برداشت های میدانی  در محورهای مورد مطالعه اطلاعات  لازم  به  دست  آمده  است .

10

٣- انتخاب  مدل :

متغیرهای مستقل  براساس  روال های متداول  آماری حساسیت  سنجی شده  و متغیرهای دارای اهمیت  بیشتری بودند، انتخاب  و امتیازدهی گردیده  و با انتخاب فرم  مربوطه  و به کارگیری روش های مرسوم  کالیبراسیون ، مدل  مربوطه  به  دست میآمد.

٤- ارائه  مدل : بهترین  فرم  تابع  که  جواب  صحیح تری داد. انتخاب  و براساس  آن کالیبراسیون  مدل  انجام  می پذیرفت .

١-٢ تعریف  مسئله :

افزایش  روزافزون  تصادفات  جاده ای لزوم  ایمن سازی جاده ها را بیش  از پیش ضروری می نماید. علل  بروز تصادفات  در جاده ها و تلفات  و خسارات  وارده  (جانی و مالی) از مسایل  مهم  ایمنی راه های کشور می باشد، پایین  بودن  سطح  ایمنی جاده ها را میتوان  از عوامل  مهم  بروز تصادفات  به  شمار آورد.

پل ها، تونل ها، دیوارهای حائل  و ... جزء اصلیترین  و مهم ترین  بخش های جاده  به حساب  می آیند. به  دلیل  محدود بودن  بودجه  و زمان  برای کاهش  تصادفات ، ضروری است  که  تمرکز بیشتر روی مناطقی صورت  پذیرد که  بتوان  با صرف  کمترین  هزینه ، بیشترین  کاهش  را در تصادفات  به  وجود آورد. خودرو متحرک با گذشت  هرلحظه  در وضعیت  و محل  تازه ای قرار می گیرد و شرایط  جدیدی را در پیش  رو دارد. هشیاری تمرکز حواس  راننده ، به  امر هدایت  اتومبیل  و پرهیز از پرداختن  به  هر امری که  تمرکز حواس  وی  را دچار اختلال  و نابسامانی کند برای برخورداری از سفری ایمن  و راحت ضرورت  قطعی دارد. واقعیت  این  است  که  وضعیت  ایمنی نقاط  مختلف  راه  به  لحاظ هدایت  وسیله  نقلیه ای که  آن  را می پیماید، یکسان  نیست . بدین جهت  در نقاطی که  وضع پستی و بلندی عوامل  را باعث  می شود می بایست  تمهیداتی را در خصوص  تعیین پارامترهای دخیل  در ایمنی هر کدام  را لحاظ  نمود.