بهرام مرادی سلوشی

حمل و نقل ریلی به عنوان یک صنعت ایده آل در جهان توسعه یافته در نظر گرفته می شود. راه آهن در بسیاری از کشورها همچنان در تلاش است تا از نظر تجاری کارآمدتر و با دوام باشد. این روش حمل و نقل ایمن، کارآمد و سازگار با محیط زیست در نظر گرفته می شود. این صنعت با ارائه خدمات قابل اعتماد و مقرون به صرفه باعث رشد اقتصادی می شود و نقش مهمی در زندگی انسان ایفا می کند. این تحقیق از طریق رگرسیون خطی ظرفیت راه آهن را در یک مطالعه موردی برای مسیرهای منتخب تعیین و بلوک های بحرانی را مشخص می کند تا تأثیر پارامترهای مکانی در تعیین ظرفیت شبکه ریلی مورد بحث قرار گیرد. از طریق داده های موجود مربوط به سال 2017، پیش بینی ظرفیت سال 2018 در محیط GIS انجام شد و سپس از طریق پارامترهای آماری RMSE، R^2 و MAE صحت پیش بینی ظرفیت برای داده های موجود سال 2018 انجام شد. نتایج نشان داد که ظرفیت استفاده از مسیرهای انتخابی برای قطارهای باری 82 درصد، قطارهای مسافری در مسیر رفت 56 درصد، در مسیر برگشت 62 درصد و در مسیرهای ترکیبی 79 درصد بوده است. همچنین پیش بینی دقت قطارهای باری 35 درصد بهتر از قطارهای مسافری بود. در مسیر مسافری، قطارهای مسافری دقت بیشتری داشتند (تقریباً 45 درصد). به همین ترتیب در مسیر باری ظرفیت قطارهای باری از دقت بالاتری (نزدیک به 45 درصد) برخوردار بود.

سیستم حمل ونقل ریلی از تعامل مجموعه ای از تجهیزات و عملیات تشکیل شده است که توانایی و ظرفیت یک سیستم ریلی در حمل ونقل بار و مسافر را تعیین می کند. بدین منظور، محاسبه ظرفیت و پیش بینی نحوه تغییرات آن مهم است و شناخت آن کمک شایانی به ارتقای سطح بهره برداری شبکه ریلی می کند. روش های گوناگونی برای محاسبه ظرفیت وجود دارد که با توجه به نوع شبکه و شیوه استفاده از این روش ها، می توان از آنها بهره گرفت. برای محاسبه ظرفیت، از توانمندی های سیستم های اطلاعات مکانی استفاده می شود و با کمک یک سیستم اطلاعات مکانی تحت وب، وضعیت ظرفیتی عملیاتی شبکه ریلی به صورتی نوین و با کارآیی بیشتر از روش های متداول تعیین می شود. برای این کار، از محیطی GISمبنا استفاده شده که به پایگاه داده های گوناگون شرکت راه آهن جمهوری اسلامی ایران، ازجمله پایگاه سیر و حرکت، متصل شده است و ضمن مشاهده وضعیت فعلی ظرفیتی شبکه، ازطریق رگرسیون خطی چندمتغیره، ظرفیت شبکه ریلی را در آینده تعیین می کند. تحقیق حاضر با استفاده از رگرسیون خطی، ظرفیت راه آهن را طی مطالعه ای موردی در ایران، برای سه مسیر انتخاب شده پیش بینی می کند و بلاک های مهم را برای بررسی تأثیر پارامترهای مکانی در تعیین ظرفیت شبکه راه آهن، مشخص می کند. با استفاده از داده های سال 96 (استخراج شده از وب سرویس مکانی راه آهن)، پیش بینی ظرفیت در سال 97 در محیط GIS انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از ظرفیت مسیرهای انتخابی برای مسیر قطارهای باری 82%، مسیرهای مسافری 56% رفت و 62% بازگشت و برای مسیرهای ترکیبی نیز 79% بود. همچنین، دقت پیش بینی مدل برای قطارهای باری 35% بهتر از قطارهای مسافری است که این به دلیل تفاوت در تغییر سرعت و حداکثر سرعت مجاز درمورد این دو نوع قطار است. دقت مدل سازی با نوع قطعه ارتباط مستقیم دارد؛ بنابراین، در مسیر مسافری، ظرفیت مدل سازی قطارهای مسافری تقریباً 45% دقیق تر بوده است. به همین ترتیب، در مسیر باری، دقت تخمین ظرفیت این قطارها بیشتر از قطارهای مسافری و تقریباً 45% بوده است.

ظرفیت حمل بار و مسافر در یک شبکه ریلی، تابعی از پارامترهای مختلف است. با توجه به هزینه بسیار بالای احداث خطوط ریلی، استفاده بهینه از ظرفیت شبکه ریلی می تواند کمک شایانی به ارتقاء سطح بهره برداری شبکه کند. بنابراین هدف از این پژوهش، محاسبه مکان مند ظرفیت شبکه ریلی کشور، بر مبنای پارامترهای تأثیرگذار است. در این مقاله، با استفاده از داده های سیر و حرکتی قطارها، اقدام به طراحی و تولید نرم افزار مکان مند محاسبه ظرفیت خطوط شد؛ سپس خروجی های حاصل، با داده های روزانه و برخط عملکرد قطارهای باری ارزیابی و مقایسه شد. در ادامه، میزان استفاده از ظرفیت هر مسیر و میزان ظرفیت باقی مانده در هر بلاک و مسیر نیز مشخص شد. بر اساس تحلیل ها، کمیت ظرفیت در مسیرهای منتخب دو خطه مسافری سمنان-شاهرود، تک خطه باری یزد-بافق و تک خطه ترکیبی اراک-دورود به ترتیب 2.6 برای مسیر رفت و 2.9 برای برگشت، 13.6 و 12.7 زوج قطار محاسبه شدند. با توجه به روال فعلی محاسبات، محاسبه برخط، با اتصال به پایگاه داده های مرتبط، انجام محاسبات مکان مند و امکان تبادل وب سرویس مکانی با نرم افزارهای مختلف، می تواند باعث افزایش سرعت و دقت در محاسبه ظرفیت شبکه ریلی شود. از طرفی، در معادله محاسبه ظرفیت (معادله اسکات) که در ایران استفاده می شود، تاکنون مرسوم بوده است ضریب تعدیل قطار مسافری توسط متخصصان سیر و حرکت تعیین شود، در حالی که در این مقاله، از آنجا که اطلاعات هر مسیر، قابل دسترس است، این ضریب از نسبت تعداد قطارهای مسافری به حداکثر تعداد آن در طول دوره مورد نظر محاسبه می شود. ضریب به دست آمده، با ضریب تعیین شده توسط کارشناسان، مقایسه شده و نتیجه قابل قبول بود. در نهایت با دسترسی به خروجی ها در محیط GIS، راهکارهای مدیریتی جهت استفاده بهینه از ظرفیت باقیمانده، ارتقاء ظرفیت بخش هایی از شبکه و رفع گلوگاه های شبکه ریلی پیشنهاد شد.