بررسي اثرات طراحي هندسي المان‌هاي آرام‌سازي جريان ترافيك بر آلودگي هواي شهري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

از ميان منابع انسان ساخت انتشار آلاينده هوا، منابع متحرك (شامل انواع وسايل حمل و نقلي) يكي از مهم‌ترين علل آلودگي هواي مناطق شهري محسوب مي‌شوند. از ميان عوامل اثرگذار در انتشار آلاينده از اين منابع، هندسه المان‌هاي موجود در يك مسير علاوه بر اثراتي كه در عبور ترافيك دارد، تعيين كننده اصلي الگوي رانندگي (تغييرات لحظه‌اي سرعت و شتاب) وسايل نقليه كاربر آن مسير است. از سوي ديگر در تحقيقات فراواني اثرگذاري بسيار زياد الگوي رانندگي بر انتشار آلاينده از منابع متحرك به اثبات رسيده است. در واقع هنگام پيمايش يك مسير، تغييرات الگوي رانندگي باعث ايجاد تغييرات در تنش و فشار وارد شده به موتور وسيله نقليه، ميزان مصرف سوخت و نحوه سوختن سوخت توسط وسيله نقليه شده و به تبع آن موجب تغييرات در ميزان انتشار آلاينده از وسيله نقليه مي‌گردد. اهميت توجه به پارامتر الگوي رانندگي در معابر شهري به دليل تنوع كاربران اين معابر و همچنين وجود مسيرهاي متقاطع فراوان، نسبت به معابر برون شهري از اهميت بيش‌تري برخوردار است. تامين ايمني و تسهيل استفاده از اين معابر براي عابران پياده و راكبان وسايل نقليه غيرموتوري در محل تداخل كاربران مختلف و همچنين تسهيل عبور و جلوگيري از تداخل وسايل نقليه در محل تقاطع مسيرهاي مختلف، نيازمند استفاده از المان‌هاي آرام‌سازي و كنترل جريان ترافيك است. متاسفانه اغلب در زمان انتخاب و طراحي اين المان‌ها براي يك مسير توجه چنداني به پيامدهاي يك طرح در آلودگي هواي مناطق مجاور مسير مورد نظر نمي‌شود. از همين رو در اين پژوهش سعي بر آن شده است كه اثرات المان‌هاي متداول آرام‌سازي و كنترل جريان ترافيك در انتشار آلاينده از منابع متحرك، به تفصيل بررسي و با يكديگر مقايسه شود. ابتدا اين المان‌ها در دو دسته كلي شامل دسته اول، انواع سرعت‌كاه و سرعت‌گير و دسته دوم، تقاطع‌ چهارراه كنترل شده و ميدان چهارراه طبقه بندي شد. سپس انواع متداول سرعت‌كاه و سرعت‌گير در شهر اصفهان به عنوان نمونه‌ در دسته اول و همچنين تقاطع شيخ صدوق و ميدان آزادي شهر اصفهان به عنوان نمونه در دسته دوم، انتخاب شد. براي انجام اين پژوهش از مدل بين المللي تخمين انتشار آلاينده از منابع متحرك (IVE) به عنوان ابزار اصلي پژوهش استفاده شده است. همچنين براي تعيين پارامترهاي ثابت و متغير مسئله از روش‌هاي مختلفي شامل پايش دوربين‌هاي نظارتي، مصاحبه و تحقيقات ميداني، آماربرداري، ثبت داده‌هاي الگوي رانندگي با استفاده از GPS (در قسمت تقاطع و ميدان) و تخمين داده‌هاي الگوي رانندگي با استفاده از شبيه‌سازي در نرم افزار Aimsun (در قسمت سرعت‌كاه و سرعت‌گير) استفاده شده است. در نهايت با انجام مدل‌سازي و تحليل نتايج حاصل مشخص شد كه در مقايسه تقاطع و ميدان، در حالت‌هايي كه نسبت حجم به ظرفيت ميانگين تمام ورودي‌هاي المان از80% بيش‌تر است (V/C≥%80)، ميدان در تمامي مسيرهاي مستقيم، گردش به چپ و گردش به راست عملكرد بهتري نسبت به تقاطع داشته و سبب انتشار آلاينده كم‌تري مي‌شود. در حالت‌هايي كه (80%V/C<≥%60) است، عملكرد ميدان در مسيرهاي مستقيم و گردش به چپ نسبت به تقاطع بهتر بوده و در مسيرهاي گردش به راست عملكرد تقاطع نسبت به ميدان بهتر است. همچنين در حالت‌هايي كه (V/C<%60) مي‌باشد، در مسيرهاي مستقيم عملكرد دو المان مشابه يكديگر بوده و در مسيرهاي گردش به چپ و گردش به راست، عملكرد تقاطع نسبت به ميدان بهتر است. در خصوص اثرات شيب مسير نيز مشاهده شد كه الگوي رانندگي و در نتيجه انتشار آلاينده در ميدان نسبت به تقاطع تاثيرپذير بيش‌تري از تغييرات شيب مسير دارد. همچنين در بخش ديگر اين پژوهش، يعني بررسي و مقايسه انواع سرعت‌كاه و سرعت‌گير، مشاهده شد كه استفاده از اين المان‌ها تاثير بسيار زيادي در افزايش انتشار آلاينده از وسايل نقليه دارد. اين تاثير با افزايش سرعت وسيله نقليه قبل از مواجه با المان كاهش سرعت و افزايش شيب مسير به شكل قابل توجهي افزايش مي‌يابد. در نهايت با انجام مقايسه ميان آلايندگي انواع خودروهاي ناوگان سواري مشخص گرديد كه خودروهاي با آلايندگي زياد نسبت به ساير خودروهاي اين ناوگان، ضريب تاثير بسيار بيش‌تري را در انتشار انواع آلاينده (تا چند ده برابر در خصوص برخي از آلاينده‌ها) هنگام عبور از المان‌هاي آرام‌سازي و كنترل جريان ترافيك به خود اختصاص مي‌دهند.

222996

راه و ترابري

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان