بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی برای راه آهن چابهار - زاهدان

Transcript

1 بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی برای راه آهن چابهار - زاهدان رضا شريفي )مسئول مكاتبات( دانشآموخته کارشناسی ارشد گروه مدیریت فنآوری اطالعات دانشگاه آزاد اسالمی تهران ایران احمد ميرآبادي استادیار دانشکده مهندسی راه آهن دانشگاه علم و صنعت ایران تهران ایران احسان ارفع استاديار دانشكده علوم پايه واحد تهران جنوب دانشگاه آزاد اسالمی تهران ایران sharifirai@gmailcom تاریخ دریافت: 90/08/4 تاریخ پذیرش: 90/11/4 چکیده مهم ترين بخش در جهت هوشمندسازي راه آهن سيستمهاي سيگنالينگ است که با هدف ايمني بهره برداري و بهره برداري اقتصادي وظيفه مديريت ترافيک و کنترل قطارها را بر عهده دارند با توجه به هزينه هاي زياد خريد نصب راه اندازي و نگهداري تجهيزات سیگنالینگ انتخاب بهينه و متناسب با نيازمنديهاي يک مسير ريلي از اتالف منابع کشور و صرف هزينه هاي غيرضروري جلوگيري خواهد کرد که اين امر خود ضرورت انجام پژوهش و هدف کاربردي آن را که انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب براي محور ريلي چابهار- زاهدان است مشخص مي کند با استناد به ادبيات موضوع و پيشينه تحقيق 10 سيستم عالئمي نمايه سازي و 15 شاخص تاثيرگذار در انتخاب يک سيستم سیگنالینگ تدوين و روشهاي تصميم گيري چند معياره براي حل مساله تحقيق مورد بررسي قرار گرفت مالحظات سياسي الزامات قانوني کشور و محدوديتهاي تكنولوژيكي به عنوان متغيرهای مداخله گر تاثير مهمي در تصميم گيري دارد نتيجه گيريها صرفا بر اساس شاخصهاي قابل بررسي ارائه شده است واژ ههاي كليدي: راه آهن سیگنالینگ تصمیم گیری چند معیاره آنتروپی پرومتي 335 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

2 رضا شریفی احمد میرآبادی احسان ارفع 1 مقدمه حمل و نقل ريلي با توجه به مزاياي ويژه و سازگاري با محيط زيست از زير ساختهاي مهم توسعه كشور به شمار مي رود در سالهاي اخير سفر با قطار در حال افزايش است و با اجراي طرح هدفمندي يارانه ها تقاضاي حمل بار و مسافر افزايش خواهد يافت در اين راستا وزارت راه و شهرسازي برنامه وسيعي براي توسعه خطوط ريلي در دستور كار خود دارد و رسيدن به 5 هزار کيلومتر تا افق 1404 از اهداف اين وزارتخانه است در حال حاضر بيش از 500 كيلومتر خطوط ريلي در دست ساخت وبيش از 00 كيلومتردر مراحل مختلف مطالعاتي است راه آهن چابهار- زاهدان از خطوطي است كه از اواخر سال 1389 مراحل اجرايي آن آغاز شده است اين پروژه عظيم ريلي که بخشي از مسير ريلي چابهار- زاهدان- بيرجند- مشهد است چشم انداز روشني را براي توسعه و رفع محروميت از منطقه جنوب شرق و شرق كشور نويدمي دهد دسترسي به بندر استراتژيک چابهار و کوتاه نمودن مسير ترانزيت کشورهاي آسياي ميانه از ديگر دستاوردهاي اين خط خواهد بود Railway[ IRI Group, 000 ]Research با توسعه خطوط ريلي لزوم هوشمند سازي و بکارگيري سيستمهاي هوشمند ريلي در راهآهن بيش از پيش مشاهده مي شود سيستمهاي سيگنالينگ اصلي ترين بخش سيستم هوشمند حمل و نقل ريلي است که مديريت ترافيک و کنترل قطار ها را بر عهده دارد شناخت و بررسي سيستمها و همچنين انتخاب سيستم مناسب متناسب با مسير و مالحظات قانوني و بهره برداري هر کشور از تصميمگيريهاي استراتژيک سازمان راهآهن به شمار مي آيد که بکارگيري تکنيکهاي تصميم گيري چند معياره کمک شاياني به اين نوع تصميمگيري خواهد داشت طول قطعه تعداد ايستگاه 14 تعداد پلها 50 طول تونلها جدول 1 جدول 1 مشخصات مسير مشخصات مسير تعداد تونلها معرفي طرح راه آهن چابهار زاهدان اين طرح در ابتدا با نام راه آهن چابهار- فهرج به طول تقريبي 15 كيلومتر شامل 7 ايستگاه مطرح بوده و در ادامه از ايرانشهر به سمت دومك تغيير مسير داد به طور كلي اين مسير در حدود 18 كيلومتر داراي 13 تونل به طول 5/ كيلومتر پل و 30 ايستگاه است ايستگاههاي اين مسير به 1 ايستگاه سه خطه 7 ايستگاه چهار خطه 1 ايستگاه شش خطه و 1 ايستگاه ده خطه تقسيم شده است ظرفيت اين خط در ابتداي بهره برداري يك زوج قطار مسافري و 8 زوج قطار باري است ساختار خط شامل ريلهاي UIC0 با جوش طويل و تراورس بتني با بستهاي فنري بوده و عرض خط آن 1435 ميليمتر بيشينه شيب مسير 15 در هزار وحداقل شعاع قوس 1000 متر است براي سيستمهاي ارتباطي اين مسير كابل كشي فيبر نوري و بكارگيري سيستمهاي انتقال سلسله مراتبي همزمان در نظر گرفته شده است جدول 1 مشخصات كلي مسير را نشان می دهد ]008 ]Ghamari, عمليات احداث خط آهن شرق ايران که استانهاي سيستان و بلوچستان خراسان جنوبي خراسان رضوي و خراسان شمالي را به هم وصل مي کند در آذرماه سال 1389 همزمان در دو منطقه چابهار و زاهدان آغاز شد اين طرح شامل سه قطعه چابهار- دومک با طول 570 کيلومتر دومک - بيرجند با طول 470 کيلومتر و بيرجند - مشهد است], Group IRI Railway Research 0/5 کيلومتر 81 کيلومتر 00[ اتصال مستقيم ريلي به استان سيستان و بلوچستان خراسان جنوبي و خراسان رضوي احداث خط ميا نبر ترانزيتي زاهدان - بيرجند - مشهد براي اتصال ريلي کشورهاي محصور در خشکي آسياي ميانه به آبهاي آزاد جنوب از طريق کشورهاي افغانستان و ترکمنستان تحت پوشش قرار دادن مراکز جمعيتي و باري در مناطق شرقي کشور و تسريع در توسعه اقتصادي بازرگاني اجتماعي و امنيتي در مناطق تحت پوشش از جمله اهداف اين طرح حداکثر سرعت 104 کيلومتر تعدادقطار مسافری در آغاز 1 رام در روز تعدادقطار باری در آغاز 9 رام در روز 33 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

3 بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی زاهدان 011[ Railway, ]IRI شكل شكل 1 1 نقشه نقشه راه راه آهن آهنچابهار چابهار است با اجراي اين طرح ده هزار شغل در زمينههاي مختلف از جمله کشاورزي و صنايع ايجاد ميشود همشهري Hamshahri[ ]Online Website, سيستم سيگنالينگ سيگنالينگ راه آهن سيستمی است که برای کنترل ایمن ترافیک و جلوگیری از برخورد قطارها مورد استفاده قرار می گیرد تجهيزاتي که در سيستم سیگنالینگ استفاده می شوند به سه بخش داخلي )مرکز( کنارخط )محوطه( و داخل قطار تقسيم ميشوند در بخش داخلي )مرکز( تجهيزات مربوط به اينترالکينگ کنترل محلي و فرماندهي سيستمهاي مديريت ترافيک شبکه و قرار گرفته است در محوطه تجهيزاتي مانند ماشين سوزن مدار خط سيگنال محور شمار باليز و سيستم بالك و در داخل کابين تجهيزات مرتبط با سيستمهاي 3 ATP 1 ATO ATC AVL 4 و ]008 ]Sharifi, نصب و مورد بهره برداري قرار مي گيرند هدف عمده از تعریف سیگنالینگ بالک حفظ فاصله ایمنی بین قطارهای متوالی و همچنین متقابل است Mirabadi,[ 00[ در شكل اين تجهيزات و مقايسه سيستمهاي بالك مشاهده مي شود در حال حاضر در راه آهن کشور از سه نوع کنترل مسير و ترافيک شامل کنترل محلي )LC( 5 کنترل از راه دور RC( ( و کنترل متمرکز ترافيک ( CTC ( 7 a[ IRI Railway, Communic tions and Electronic Signals Traninig Group, 008[ در بخش سير و حرکت استفاده مي شود نمايه سازي سيستمهاي سيگنالينگ در اين تحقيق 10 سيستم سیگنالینگ براي بررسی و امکان سنجی پياده سازي در راه آهن چابهار زاهدان نمايه سازي شد اين S 9 در جدول معرفي شده اند S 0 تا سيستمها با نامهاي 8 3 تصميم گيري چند معياره در اين نوع تصميم گيريها به جاي استفاده از يک معيار سنجش بهينگي ممكن است از چندين معيار سنجش استفاده شود مدلهاي تصميم گيري به دو دسته عمده تقسيم مي شوند: مدلهاي 10 چند هدفه MODM( ( 9 و مدلهاي چند شاخصه )MADM( مدلهاي چند هدفه به منظور طراحي بکار گرفته مي شوند در حالي که مدلهاي چند شاخصه به منظور انتخاب گزينه برتر استفاده مي گردند ]000 ]Asgharpour, 337 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

4 رضا شریفی احمد میرآبادی احسان ارفع مسافت ترمز طول بالک بالک ثابت مسافت ترمز قطعه بالک مرکز بالک رادیویی شكل تجهيزات عالئم الكتريكي و مقايسه سيستمهاي بالك سيستم مفهوم بدون عالئم- جواز راه آزاد يا ميله راهنما )مدارخط سيگنال و( + جدول جدول نمايه سازي نمايه سازی سيستمهاي سيستمهای سيگنالينگ سيگنالينگ بالك ثابت سيستم S 5 مفهوم سيستم + S استاندارد ETCS سطح 1 ETCS:European Train Control System ETCS سطح 5 دراين سطح برپايه ارتباطات S راديويی با مرکز جواز حرکت و نمای سيگنال در داخل کابين نمايش داده می شود[ Li,011 ] S 0 S 1 S 7 )مدارخط سيگنال و( + قطعه بندی شده )قطعه بالك( بالك ثابت ETCS سطح 1 در اين سطح باارتباطات راديويی بين قطارها و مرکز و بكارگيری بالك متحرك جواز حرکت و اطالعات بين قطار ها تبادل می شود S نوع ديگری از S 7 است که مفهوم بالك متحرك در آن وجود ندارد و مناسب برای خطوط کم ترافيک است) ERTMS منطقه ای( [009 Frosig, [ S 8 سيستم + S حفاظت خودکار قطار )ATP( ATP: Automatic Train Protection S 3 S 9 سيستم + s1 استاندارد ETCS سطح 1: در سطح 1 يورو باليز ها جواز حرکت و داده های مسير را به کامپيوتر داخل کابين و همچنين سيگنال کنارخط منتقل می کند CBTC سطوح مختلف اتوماسيون راه آهن را در گروه های عملياتی ATO ATP و ATS تامين می کند[ Ning,010 ] CBTC: Communication based Train Control ATO: Automatic Train Operation ATS: Automatic Train Supervision S مهندسی حمل و نقل / سال 3 دوم / تصميم شماره گيری چهارم / چند معياره تابستان 1390

5 بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی فرآيند تصميم گيري چندشاخصه شامل مراحلي است كه در ( {( ( ) )} شكل 4 نشان داده شده است Sharifi[ Javidi Sabaghian, ]and Rajabi Mashadi, 000 a روش آنتروپي در مسائل تصميمگيري چند معياره و بخصوص مسائل تصميمگيري چند شاخصه داشتن و دانستن اوزان نسبي شاخصهاي موجود گام مؤثري در فرايند حل مسئله بوده و مورد نياز است از جمله روشهاي تعيين وزنهاي شاخصها ميتوان به روشهاي استفاده از پاسخ خبرگان روش لينمپ روش كمترين مجذورات تكنيك بردار ويژه آنتروپي شانون و اشاره كرد در اين پژوهش براي وزن دهي به شاخصها از روش آنتروپي شانون به عنوان يكي از معروفترين روشهاي محاسبه اوزان شاخصها ]008 ]Meng استفاده شده است آنتروپي در تئوري اطالعات معياري است براي مقدار عدم اطمينان بيان شده توسط يك توزيع احتمال گسسته p( i به گونه اي كه اين عدم اطمينان در صورت پخش بودن ( توزيع بيشتر از موردي است كه توزيع فراواني تيزتر باشد اين عدم اطمينان به صورت زير تشريح مي شود Asgharpour,[ 010[ )ابتدا ارزشي را سبه بامی نماد E نماييم(: محاسبه مي کنیم(: ) 1( )1 به طوري كه K يك ثابت تأمين مثبت است به منظور تأمين 0 E 1 p i بر اساس مكانيزم آماري محاسبه شده و مقدار E از توزيع احتمال p i ها با يكديگر بيشينه مقدار ممكن خواهد بود آن در صورت تساوي یك ماتريس تصميم گيري از يك مدل MADM حاوي اطالعاتي است كه آنتروپي مي تواند به عنوان معياري براي ارزيابي آن بكاررود يك ماتريس تصميم گيري را به صورت زير در نظر مي گيريم جدول 3 ماتريس تصميم گيري جدول 3 ماتريس A 1 A A m X 1 r 11 r 1 r m1 X r 1 r r m X n r 1n r n r mn A i گزينه هايي است كه مي خواهيم رتبه بندي در ماتريس فوق X j شاخصهايي است كه گزينه ها را بر اساس آنها ارزيابي كنيم r ij رزش هر شاخص متناسب با هر يك از گزينه ها است مي كنيم )P ij زیر محتوي اطالعاتي از اين ماتريس ابتدا به صورت ( در ذيل محاسبه می کنيم میباشد )3 مشخصه خواهيم داشت : داشت : p ij خواهيمبه داشت ازاي : هر E j از مجموعه و براي )4 به طوري كه )k=1/(ln m است d( j از اطالعات ايجاد شده اينك عدم اطمينان يا درجه انحراف ( به ازاي شاخص jام بدين قرار است : اد شده به ازای شاخص ام ب ( ) داشت : )5 شكل 3 فرايند تصميم گيري چند معياره ]000 etal, ]Javidi Sabaghian 339 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

6 رضا شریفی احمد میرآبادی احسان ارفع w( j از شاخصهايشت : موجود خواهيم داشت : و سرانجام براي اوزان ( ) ن اهميت λ( نسبی به برایعنوان شاخ j چنانچه DM از قبل داراي يك قضاوت ذهني ( w j محاسبه اهميت نسبي براي شاخص jام باشد آنگاه مي توان شده از طريق آنتروپي را به صورت زير تعديل كرد [ r Asgha λ λ ]pour, 000 )7 11 b روش مجموع ساده وزين) SAW ( اين روش يكي از قديمي ترين روشهاي بكارگيري شده در W است به طوري كه با مفروض بودن بردار MADM )اوزان اهميت از شاخص ها( براي آن مناسب ترين گزينه ( * A( بصورت ذيل محاسبه مي شود: محاسبه می شود: )8 و چنانچه باشد داريم: )9 اين روش نياز به مقياسهاي مشابه يا اندازهگيريهاي بي مقياس شده دارد كه بتوان آنها را با يكديگر مقايسه كرد [ r Asgha ]pour, c روش PROMETHEE در اينجا به طور خالصه چارچوب مدل PROMETHEE را شرح مي دهيم فرض کنيد A مجموعه اي از گزينه هاست كه بايد از ميان آنها انتخاب صورت گيرددبا مج فرض وجود K شاخص f i نشان موثر در تصميم گيري براي هر گزينه a A مقدار )a) دهنده ارزش شاخص jام در گزينه a است Asgharizadeh,[ ]etal, 007 رتبه بندي در سه گام انجام مي شود: P j هم به 1 مي رسد شكلهاي مختلفي زياد شود مقدار (a,b( P j فرض كرد كه به وضعيت مدل سازي را مي توان براي تابع شاخص jام بستگي دارد روش PROMETHEE شش نوع تابع ترجيح را به تصميم گيرنده پيشنهاد مي كند البته براي هر w j يک نيز در عاملنظر گرفته مي شود f j يک عامل وزن يعني شاخص گام دوم : ميزان اولويت کلي (a,b) به اين ترتيب محاسبه مي شود وم : ميزان اولويت کلی به ππ اين )10 است برای ) محاسبه قدرت ترجيح ( کلی گ يک عامل گام سوم: (a,b) نشان سوم دهنده درجهنشان اولويت دهنده گزينه a درجهنسبت اولويت به گزينه b است براي محاسبه قدرت ترجيح كلي گزينه a بر ساير گزينه ها جريان خروجي محاسبه مي شود: )جريان رتبه بندي مثبت يا جريان خروجي( ππ )11 چقدر بر حقيقتساير قدرت گزينه ها گزينه اين جريان نشان مي دهدد كه اينگزينه a جريان اولويت دارد اين جريان در حقيقت قدرت گزينه a است بزر گترين ب به معناي بهترين گزينه است ميزان ترجيح ساير گزينه ها بر گزينه a كه جريان ورودي ناميده مي شود حاصل محاسبه زير است: ورودی ورودي( ناميده می شود حاصل م )جريان رتبه بندي منفي ياجريان ππ )1 اين جريان نشان مي دهد كه ولويت سايردارند گزينه ها اين تا چه جريان در ميزان بر حقيقت گزينه a اولويت ن دارند اين نشانجريان در حقيقت ضعف گزينه a است کوچک ترين (a) - نشان دهنده بهترين جريان در گزينهح است بنابراين با داشتن و برای بررسي انج جداگانه دو جريان + و - مي توان يك رتبهبندي جزئي را انجام داد براي انجامريف رتبهکرد بندي كامل گزينهها بايد جريان خالص رتبه بندي را براي هر خالصگزينه رتبه بندی تعريفراكرد برای هر (a) = + (a) - - (a) P j به هر يك از شاخصهاي j اختصاص داده 13( گام اول: تابع ترجيح P j براي هر زوج گزينه محاسبه مي شود اين مي شود مقدار (a,b( f j برقرار (a)=f j مقدار بين صفر و يك متغير است اگر رابطه )b) f j (b)-f j )a) برابر صفر مي شود و با افزايش P j باشد مقدار (a,b( اين مقدار افزايش مي يابد و هنگامي كه اختالف بهاندازه كافي مدلهاي مختلفي در سالهاي اخير برايش ارائه انتخابشده بهترين است که روشدر ارائه اين شده است که در اين مطالعات روش PROMETHEE همواره به عنوان يکي از بهترين روشهاي تصميم گيري شناخته شده است ]Ashgharizadeh and Nasrollahi, 007[ 340 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

7 بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی 4 پیشینه تحقیق 4-1 پژوهشهاي داخلي ميرآبادي و همکاران )1388( در پژوهشي با عنوان بهينه سازي انتخاب سيستم سيگنالينگ بر مبناي يک روش تصميم گيري فازي جهت ارتقاء سيستم سيگنالينگ محور تهران مشهد 5 سيستم بالک را به عنوان بخشي از يک سيستم سيگنالينگ مورد بررسي و ارزيابي قرار دادند اين سيستمها شامل بالک ثابت دو نمايي بالک ثابت سه نمايي بالک نيمه متحرک بالک متحرک مکاني و بالک متحرک متغير است نتيجه اين پژوهش انتخاب بالک متحرک مکاني براي ارتقاء سيستم سيگنالينگ اين محور بود در اين تحقيق از استانداردهاي تدوين شده با نامگذاري مشخص و معروف جهان استفاده نشده است], Mirabadi معياره درتحقيقات انجام شده درخصوص موضوعات متفاوت با موضوع تحقيق موارد زيادي وجود دارد که براي نمونه به مورد زير اشاره مي شود جاويدي صباغيان و همکاران )1389( در پژوهشي به نام مقايسه دو روش تعيين وزن شاخصها در تصميم گيري چند شاخصه در اولويت بندي و انتخاب ساختگاه سد به مقايسه دو روش وزندهي پرداخته که در نهايت روش آنتروپي را مناسب تر ارزيابي کردند] 000 etal, ]Javidi Sabaghian, 4 - پژوهشهاي خارجي در گام نخست براي بررسي پژوهشهاي خارجي جستجويي کلي در فضاي مجازي صورت گرفت که مورد خاصي مشاهده نشد در گام بعدي با ارسال نامه اي از اداره کل امور بين الملل راهآهن به اتحاديه بين المللي راه آهنها )UIC( اين سوال در مورد مطالعات انجام شده در اين زمينه مطرح گرديد UIC در پاسخ به اين سوال مي گويد: مطالعاتي که در ارتباط با زمينه ها و اهداف تعيين شده اتحاديه نباشد انجام نمي دهد و همچنين در تصمي مگيري هاي کشورها در برنامه هاي عملياتي و تجاري دخالت نمي کند و فقط اطالعات جمع آوري شده را ميان اعضا رد و بدل مي کند در گام نهايي با مراجعه به پايگاههاي اطالعاتي مختلف از جمله Web of Science,Google Scholar Scopus,SciVers و موردي که دقيقا مشابه مورد تحقيق باشد يافت نشد اما بعضي ازمقاالت و مطالعاتي که با موضوعات تحقيق مرتبط بود مورد استفاده قرار گرفت در ارتباط با بکارگيري تکنيکهاي MADM با توجه به استفاده از روش آنتروپي براي وزن دهي و روش PROMETHEE براي رتبه بندي به نمونه هايي از جديدترين تحقيقاتي که با اين روشها صورت گرفته است اشاره مي شود آقاجاني بزازي و همکاران در پژوهشي به زبان انگليسي که در SciVers نمايه شده است با عنوان استخراج اولويتبندي تجهيزات معادن روباز از طريق روش MADM و از روش ]Lesan and Gholamzadeh Jeddi, 009 رنگين کمان )1383( در مقاله اي با عنوان استفاده از فرايند تحليل سلسله مراتبي AHP در انتخاب سيستم عالئم الکتريکي به معرفي روش AHP پرداخته و براي سه سيستم فرضي A B و C فقط 4 معيار را مورد ارزيابي قرار داده است محقق در بخشي از تحقيق خود چنين نوشته است: در اينجا چون هدف تنها معرفي روش بوده است تنها 4 معيار قيمت سوابق توليدكننده طول عمر وهزينه بهره برداري مد نظر قرار گرفته آشكار است كه در مورد واقعي مي بايد از تمامي معيارها جهت انتخاب بهينه استفاده كرد بعد از آن نوبت به انتخاب گزينه ها ميرسد در اين مقاله چون حل يك مثال فرضي مطرح است ازگزينه خاصي نام برده نمي شود مثال ممكن است بعداز برگزاري مناقصه سه شركت بعد از غربال گري اوليه انتخاب شده اند به عنوان سه گزينه مطرح اند كه ما آنها را به نامهاي A B وC مي خوانيم ]Ranginkaman, 004[ با مراجعه به سايتهاي مختلف از جمله پژوهشگاه علوم و فنآوري اطالعات )IRANDOC( و مرجع دانش )CIVILICA( و همچنين مستندات موجود در کتابخانه و آرشيو مرکز تحقيقات و آموزش راه آهن به غير از دو مورد اشاره شده مورد ديگري يافت نشد اما در خصوص بکارگيري روشهاي تصميم گيري چند 341 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

8 ارفع احسان میرآبادی احمد شریفی رضا Aghaj ]a اند کرده استفاده شاخصها به دهي وزن براي آنتروپي ni[ Bazzaz et al, 011 ارزيابي روش نام با پژوهشي در چين بيهانگ دانشگاه از منگ روش کنار در آنتروپي روش از MADM براي نسبي آنتروپي ]Meng etal, 010[ است کرده استفاده TOPSYS نام با تحقيقي در چين تيانجين دانشگاه از )008( هونگ يونگ با انرژي ذخيره پمپاژ ايستگاه براي برداري بهره حالت انتخاب از آنتروپي دهي وزن و PROMETHEE روش از استفاده است کرده استفاده بندي رتبه و دهي وزن براي فوق روشهاي ]Jong, et al 010[ محاسبات و تحقيق روش 5 تحقيق روش 5-1 تحقيق روش از و بوده کاربردي تحقيقات نوع از حاضر تحقيق سيگنالينگ سيستم انتخاب و بررسي منظور به يابي زمينه توصيفي شاخصهاي اساس بر چابهار - زاهدان آهن راه براي مناسب 4 شكل در است كرده استفاده سيگنالينگ سيستمهاي بر رگذار تأثي ميداني مطالعات از تحقيق روش به توجه با تحقيق اجرايي مراحل رسيدن درنهايت و شاخصها تدوين و تبيين تا گرفته اي كتابخانه و براي سيگنالينگ مناسب سيستم يك پيشنهاد كه تحقيق هدف به شود مي مشاهده است زاهدان چابهار آهن راه بررسي مورد متغيرهاي 5 - سيستم انتخاب در موثر شاخصهاي عنوان به متغير 15 تحقيق اين در انجام بررسيهاي و مطالعات براساس الکتريکي( )عالئم سيگنالينگ شوند مي مشاهده 5 شکل مفهومي مدل در که گرديد تدوين شده شوند می مشاهده زير مفهومی در ميزان بودن دسترس توسعه قابليت قابليت تعميرپذيری با سازگاری زيست محيط قابليت اطمينان به اتصال قابليت موجود سيستم بودن بومی ايمنی سيستم انتخاب مناسب استاندارد بودن شاخصها شكل 5 تعميرو هزينه نگهداری هزينه و خريد نصب اندازی راه حداکثر سرعت بودن جديد تكنولوژی خط ظرفيت سرفاصله سيستمهای سازی نمايه سيستم( )14 سيگنالينگ سيستمهای وشناخت بررسی سيگنالينگ مستندات و مطالعات بررسی زاهدان - چابهار ريلی مسير تاثيرگذار شاخصهای تدوين سيگنالينگ برسيستمهای شاخص( )1 سيستمها بندی رتبه شاخصها به دهی وزن نتايج تحليل و گيری نتيجه تحقيق تحقيق اجرای اجراي مراحل مراحل شكل 4 شكل تابستان / چهارم شماره / دوم سال / نقل و حمل مهندسی

9 بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی براي انتخاب مناسب بايد مشخصه هاي مختلف و درخوري در نظر گرفته شود تابتوان مقايسه اي جامع و صحيح را بين گزينه ها انجام داد هرچند در برخورد اول به پارامترهايي چون سرفاصله و ظرفيت توجه مي شود اما وجود پارامترهاي كيفي و كمي ديگر تاثيرات بسزايي در انتخاب سيستم مناسب ايفا مي كنند ]Mirabadi, Lesani and Gholamzaeh Jeddi, 009[ از مهم ترین شاخصهای تاثیر گذار می توان به ایمنی اشاره کرد ]010 ]Jong, که در این تحقیق به صورت کیفی بر اساس نظر افراد خبره ارزش گذاری شده است همان طور كه مشاهده ميشود در اين تحقيق متغيرهاي مداخله گر مثل مسائل سياسي يا الزامات قانوني كشور كه البته اهميت فراواني دارند مورد مطالعه قرار نگرفته و در مدل تصميم گيري چند معياره وارد نشده است سيستمهاي مورد نظر از جنبه فني و با توجه به شاخصهاي فوق مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفته اند r ij براساس نظرات افراد خبره )رؤسای ادارات ماتريس مقادير ارتباطات و عالئم الکتریکی راه آهن کشور( که به صورت کیفی به هریک از شاخصها امتیاز دهی نموده اند محاسبه و پس از ميانگين گيري در جدول وارد شده است 4-5 محاسبه وزن شاخصها به روش آنتروپي با توجه به اهمیت و مزایای روش آنتروپی etal,[ Rezaie, 008[ همان طور كه در بخش 1-3 اشاره شد ازاین روش براي محاسبه وزن شاخصها استفاده شده است مراحل مختلف این d j در محیط اکسل انجام p ij و E j روش شامل محاسبه K w j مقادير آن را محاسبه كرده و در نهایت با استفاده از فرمول سپس با سلاعمال انجام قضاوتهاي ذهني افراد خبره مقادير تعديل شده اوزان ( ) به دست مي آیند که اين مقادير در جدول 5 قابل مشاهده است 5-3 تشكيل ماتريس تصميم گيري در اين بخش ماتریس تصمیم گیری با استفاده از اطالعات )X n X 1 تا استخراج شده از پرسشنامه 15 شاخص تصميم گيري) A n در A 1 تا S 9 يا همان S 0 تا و سيستمهاي دهگانه عالئمي ( ماتريس تصميم گيري( به شرح جدول 4 تشكيل مي گردد در اين 5-5 اولويت بندي گزينه ها به روش SAW با استفاده از روش SAW كه قبال توضيح داده شد مناسب ترين گزينه كه همان سيستم پيشنهادي براي راه آهن زاهدان - چابهار است محاسبه مي شود ابتدا ماتريس تصميم گيري را نرمال سازي كرده سپس با استفاده از اوزان تعديل شده و فرمول مربوط به اين جدول 4 ماتريس تصميم گيري هزينه نگهداري هزينه خريد نصب و راهاندازي حداكثر سرعت ظرفيت خط در ساعت سرفاصله جديد بودن تكنولوژي استاندارد بودن بومي بودن قابليت اتصال به سيستم موجود سازگاري با محيط زيست قابليت توسعه قابليت تعميرپذيري ميزان در دسترس بودن (امكان تهيه) قابليت اطمينان ايمني S0 1/85 5/4 7/75 4 4/75 5/1 7/ /45 0/ /85 1/ S1 5/1 5/05 / /85 5/7 /05 /5 7/1 4/5 3/ /5 5/35 S /1 5/9 / 7 5/9 /5 /8 7/3 5/ 3/9 / /85 5/35 S3 /9 /8 / /4 /3 /55 /05 /55 5/ /8 5/5 S4 7/8 7/5 / /75 / /95 /15 5/1 7/3 / /05 5/8 S5 8 7/7 /4 /85 / 7/05 /15 5/4 7/5 7/ / 5/7 S 8/1 7/8 / /5 7/ 7/3 5/35 3/8 7/7 7/ /75 5/5 S7 7/9 7/55 /3 7/1 7/4 5/1 3/4 7/85 8/ /5 5/8 S8 8 7/5 /4 5/85 7/ 7/5 5/1 3/ 7/75 8/ /7 5/7 S9 8/1 7/45 / 5/5 /8 7/55 5/05 3/4 7/9 8/ / /1 8 مجموع 5/1 4 5/75 3 7/4 57/5 5 5/1 0/ / 5/ 343 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

10 رضا شریفی احمد میرآبادی احسان ارفع روش رتبه بندي مي كنيم رتبه بندي حاصل از محاسبات انجام شده در جدول مشاهده مي شود جدول رتبه بندي سيستمها به روش SAW گزينه ها عدد تصميم 0/34103 رتبه بندي / / / / / / / / / S0 S1 S S3 S4 S5 S S7 S8 S9 5 - اولويت بندي گزينه ها به روش PROMETHEE پس از اجراي برنامه D-Sight نسخه 4//3 ابتدا تعداد گزينه ها و سپس شاخصها تعيين مي شوند در مرحله بعد مقادير ماتريس تصميم گيري وارد مي شوند حال با استفاده از ابزارهاي اين برنامه نيازهاي خود را در جهت پاسخ به مسئله برطرف مي كنيم پس از انجام محاسبات خروجي مورد نياز كه همان رتبه بندي سيستم هاي دهگانه است به شرح زير گزارش مي گردد جدول 7 رتبه بندي سيستمها به روش PROMETHEE سيستم S0 S1 S S3 S4 S5 S S7 S8 S9 رديف W'1 W' W'3 W'4 W'5 W' W'7 W'8 W'9 W'10 W'11 W'1 W'13 W'14 W'15 جدول 5 رتبه بندي اهميت هرشاخص وزن 0/05 0/04 0/00 0/005 0/01 0/008 0/008 0/04 0/053 0/17 0/17 0/33 0/051 0/038 0/01 رتبه شاخص ايمني قابليت اطمينان قابليت تعميرپذيري دسترس بودن (امكان تهيه) ميزان در قابليت توسعه سازگاري با محيط زيست اتصال به سيستم موجود قابليت بومي بودن استاندارد بودن جديد بودن تكنولوژي سرفاصله ظرفيت خط حداكثر سرعت هزينه خريد نصب و راه اندازي هزينه نگهداري عملكرد Action1 Action Action3 Action4 Action5 Action Action7 Action8 Action9 Action10 رتبه بندي همان طور كه در جداول فوق مشاهده مي شود نتایج محاسبات با این دو روش به انتخاب سيستم S9 به عنوان مناسب ترين گزينه منجر شد اما در حال حاضر با توجه به محدوديتهاي تكنولوژيكي تحريمها و عدم وجود نمونه اجرایی در خطوط اصلی راه آهنها پياده سازي اين سيستم قابل توجیه نیست برای رفع این مشکل نظر به اینکه همه سیستمهای مورد ارزیابی سرفاصله ظرفیت خط و حداکثر سرعت مورد نیاز برای مسیر ریلی چابهار- زاهدان را تامین می کنند اثر این شاخصها برای همه سیستمها یکسان در نظر گرفته شده و شاخصهايي مثل سادگي در انتقال دانش )آموزش( ميزان بكارگيري فنآوري در گذشته و ميزان مصرف انرژي الكتريكي به ماتريس تصميم اضافه شد پس از انجام محاسبات نتایج به شرح جدول 8 به دست آمد: جدول 8 رتبه بندي بر اساس 18 شاخص تصميم گيري رتبه بندي عدد تصميم گزينه ها 8 0/057 S0 5 0/7 S1 0/17 S 1 0/ /7 S3 3 0/794 S4 0/7095 S5 4 0/778 S 10 0/50 S7 9 0/578 S8 7 0/113 S9 مشاهده مي شود همان طور كه 344 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

11 بررسی و انتخاب سيستم سيگنالينگ مناسب به روش آنتروپی پرومتی همان طور که مشاهده می شود رتبه اول به سیستم S3 اختصاص یافته است كه با توجه به شرائط و امکانات موجود در كشور و توانمندی شرکتهای داخلی قابل نصب و راه اندازي است نتيجه گيري و جمع بندی در اين تحقيق سيستمهاي سيگنالينگ به عنوان مهم ترين بخش در راه هوشمند سازي راه آهن مورد بررسی قرار گرفت و با تركيب سيستمهاي مختلف 10 سيستم سيگنالينگ نمايه شد همچنين با برقراري ارتباط با اتحاديه بين المللي راه آهنها )UIC( تعداد 15 شاخص تاثيرگذار بر انتخاب يك سيستم سيگنالينگ تدوين شد به كمك روش آنتروپي وزن شاخصها مشخص شد و در نهايت با استفاده از روشهاي SAW و PROMETHEE رتبه بندي صورت گرفت كه در ابتدا سيستم S9 كه سيستم كنترل قطار برپايه ارتباطات است رتبه نخست را به دست آورد ولي با توجه به 054 محدوديتهای موجود و عدم امکان پیاده سازی این سیستم در حال حاضر بررسی مجدد تحقیق در دستور کار قرار گرفت نظر به اینکه همه سیستمهای مورد ارزیابی سرفاصله ظرفیت خط و حداکثر سرعت مورد نیاز را تامین می کنند بنابراين اثر این شاخصها را برای همه سیستمها یکسان در نظر گرفته و در نهایت پس از انجام محاسبات سیستم S3 که ترکیبی از سیستم سیگنالینگ متداول سیستم بالک قطعه بندی شده و ATP است مطرح و برای مسیر راه آهن چابهار زاهدان پیشنهاد شد بعضي متغيرهاي مداخله گر مثل مالحظات سياسي كشور تغيير قوانين الزامات بهره برداري تحريمها محدوديتهاي تكنولوژيكي مباحث اقتصادی و اتفاقات غيرقابل پيش بيني فراتر از مسائل فني تصميم گيري را تحت الشعاع قرار مي دهد که مدیر ارشد باید با توجه به شرائط و مقتضیات زمانی تصمیم نهایی را اتخاذ كند قبل از تصميم گيري در اين سطح بايد به عوامل تاثيرگذار ساير قسمتهاي راه آهن شامل خط ناوگان ساختمان وتأسيسات بهره برداري و همچنین مباحث اقتصادی بر سيستمهاي عالئم الكتريكي توجه شود و با برگزاري جلساتي با حضور صاحب نظران بخشهاي مختلف راه آهن از جمله ايمني و نظارت بر شبكه فناوري اطالعات و بخشهاي فوق الذكر الزامات و شرائط بهره برداري هماهنگي با كل شبكه مشخصات مسير مشخصات ناوگان و آالت ناقله و مورد بررسي قرار گيرد و نتايج جهت اعمال به مدل تصميم گيري ارائه شود در پايان ذكر اين نكته ضروريست كه انتخاب و تصميم گيري از مهم ترين وظايف مديران بوده و بايد با اشراف به همه جوانب از تكنيكها و روشهاي علمي در جهت بهبود فرايند تصميم گيري استفاده شود در اين تحقیق که با حمایت مرکز تحقیقات و آموزش راه آهن صورت گرفته است سعي شده تا با بررسي شاخصهاي قابل ارزيابي سيستمي مناسب براي راه آهن استراتژيك چابهار زاهدان پيشنهاد شود 7 پي نوشتها 1- Automatic Train Protection - Automatic Train Operating 3- Automatic Train Control 4- Automatic Vehicle Location 5- Local Control - Remote Control 7- Centralized Traffic Control 8- Multiple Criteria Decision Making 9- Multiple Objective Decision Making 10- Multiple Attribute Decision Making 11- Simple Additive Weighting 1- Preference Ranking Organization Method for Enrichment of Evaluations 8 مراجع - اصغرپور محمد جواد) 1389 ( تصميم گيري هاي چند معياره تهران: انتشارات دانشگاه تهران ص اصغري زاده عزت ا و نصراللهي مهدي) 138 ( مقايسه وزن دهي آنتروپي و فازي در بکارگيري PROMETHEE براي تعيين قطعه سازان برتر سايپا چهارمين کنفرانس بين المللي مديريت ص 10 - ايران وزارت راه و ترابري گروه مطالعات )1389( نگاهي 345 مهندسی حمل و نقل / سال دوم / شماره چهارم / تابستان 1390

12 ارفع احسان میرآبادی احمد شریفی رضا شرق نقل و حمل و ترانزيت محور توسعه راه نقشه از بخشي به 5 - ص ترابري و راه وزارت کشور مشهدی رجبی و باقر محمد شریفی رضا صباغيان جاويدي - تصميم در شاخصها وزن تعيين روش دو مقايسه )1389( حبیب سد ساختگاه انتخاب و بندي اولويت در شاخصه چند گيري 8 ص عمران مهندسي ملي کنگره پنجمين آهن راه روسازي دوم مرحله مطالعات )1378( سعيد قمري - ارتباطي سيستمهاي مطالعه فهرج چابهار آهن راه محور - 3 ص بهينه راهياب مشاور مهندسين و کنترل سيستمهاي بر اي مقدمه )1385( احمد ميرآبادي - صنعت و علم دانشگاه تهران: ريلي نقل و حمل در سيگنالينگ 0 - ص ايران و ارتباطات آموزش گروه ایران اسالمی جمهوری آهن راه - مرکز آهن راه الکتريکي عالئم مباني )1387( الکتريکي عالئم ص 53 آهن راه کاربردي علمي آموزش )138( روسازي گروه ايران اسالمي جمهوري آهن راه - فهرج چابهار محور آهن راه روسازي دوم مرحله مطالعات مشاور مهندسين الكتريكي عالئم تجهيزات فني مشخصات و 109 ص بهينه راهياب اردكاني فتاحي و محمد سيد اصغرزاده علي رضايي - سازي شبيه هدفي: چند گيري تصميم روشهاي محسن) 1387 ( مهندسي ملي کنگره چهارمين انتخاب روشهاي مقايسه براي 5 ص عمران سلسله تحليل فرايند از استفاده )1383( کيوان کمان رنگين - هفتمين الکتريکي عالئم سيستم انتخاب در AHP مراتبي 1 ص ريلي نقل و حمل همايش آهن راه نقشه )wwwraiir( آهن راه سايت - ياسر) 1388 ( جدي زاده غالم و جواد لسان احمد ميرآبادي - روش يك مبناي بر سيگنالينگ سيستم انتخاب سازي بهينه المللي بين كنفرانس دومين مقاالت مجموعه فازي گيري تصميم دانشگاه انتشارات تهران: آهن راه مهندسي در اخير پيشرفتهاي 715 ص صنعت و علم - Frosig, Poul (009) ERTMS/ETCS & ERTMS REGIONAL, The European Train Control System, UIC ERTMS REGIONAL Workshop, P 7 - Jong, Gyu, Hwang- Hyun, Jeong, Jo- Yong, Ki, Yoon- Baek and Hyun, Kim (010) Proposal of safety activity systems for railway signaling systems, International Conference on Control, Automation and Systems, Oct 7-30, 010 in KINTEX, Gyeonggi-do, Korea, p Li, Xian (011) Safety monitoring for ETCS with 4-valued LTL, Tenth International Symposium on Autonomous Decentralized Systems P 1 - Meng, Zhiao, Wan, Hua, Qiu, Bei and Shang, Liu (010) Relative entropy evaluation method for multiple attribute decision making School of Economics and Management, Beihang University, Beijing, p3 - Ning, Bin (010) Advanced train control systems, WIT Press, pp با شمال آهن راه ترافيک مديريت مقاله )1387( رضا شريفي - المللي بين همايش دهمين GIS و AVL سازي يکپارچه ريلي نقل و حمل تابستان / چهارم شماره / دوم سال / نقل و حمل مهندسی