• شماره ركورد
    30015
  • پديد آورنده

    زهرا شيخ ساماني

  • عنوان
    مدلسازي پيامدهاي خروج از خط قطارهاي باري حامل كالاي خطرناك با استفاده از سيستم اطلاعات مكاني (GIS)
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي راه‌آهن- مهندسي ايمني در راه‌آهن
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/7/12
  • استاد راهنما
    مرتضي باقري
  • استاد مشاور
    زهرا بهراميان
  • دانشكده
    مهندسي راه‌آهن
  • چكيده
    امروزه در نتيجه توسعه صنعتي، سالانه مقادير زيادي كالاي خطرناك توليد مي شوند و بديهي است كه توليد آنها همراه با حمل و نقل آنها انجام مي شود. اين در حالي است كه حمل و نقل ريلي كالاي خطرناك به دليل افزايش حجم حمل و نقل، به يك مشكل فزاينده در سراسر جهان تبديل شده است. در حقيقت شواهد تاريخي نشان داده است كه سوانح ناشي از انتشارات خطرناك در هنگام حمل و نقل مي توانند منجر به عواقب جدي شوند. بنابراين، شناسايي و شبيه سازي پيامدهاي چنين سوانحي امري ضروري محسوب مي گردد. در اين تحقيق، امكان سنجي ارائه روشي به منظور شناسايي تغييرات و پيامدهاي رخ داده در اثر سانحه مورد بررسي قرار گرفت. بدين ترتيب، به منظور بررسي پيامدها، شرايط واقعي مستخرج از تصاوير ماهواره اي و شرايط شبيه سازي ناشي از سانحه حمل و نقل ريلي كالاي خطرناك مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفت. در اين تحقيق، به منظور استفاده از تصاوير ماهواره اي براي برآورد تغييرات و پيامدهاي ناشي از سانحه موردنظر، تصاوير ماهواره اي محل سانحه در زمان هاي قبل و بعد از سانحه تهيه شدند. پس از بارگذاري اين تصاوير، پيش پردازش هاي لازم بر روي هر يك از آنها انجام شد. سپس با اعمال روش هاي طبقه بندي نظارت نشده و نظارت شده بر روي هر يك از اين تصاوير عوارض محل سانحه در زمان هاي قبل و بعد از سانحه مورد شناسايي قرار گرفتند. براي اين منظور، از روش خوشه بندي ISODATA، و روش هاي طبقه بندي حداكثر شباهت (Maximum Likelihood) و ماشين بردار پشتيبان (Support Vector Machine) استفاده و روش مناسب تر انتخاب شد. سپس با توجه به تغييرات به وقوع پيوسته در تصاوير ماهواره اي طبقه بندي شده مربوط به قبل و بعد از زمان سانحه، ارزيابي پيامدهاي ناشي از سانحه صورت گرفت. از طرف ديگر، به منظور شبيه سازي پيامدهاي سانحه، تمام اطلاعات سانحه موردنظر جمع آوري شدند. اين اطلاعات شامل موقعيت مكاني محل وقوع سانحه، اطلاعات مربوط به محيطي كه سانحه ي كالاي خطرناك در آن به وقوع پيوسته، شرايط آب وهوايي (شامل سرعت و جهت باد، پوشش ابر، دماي هوا، كلاس پايداري، ارتفاع و رطوبت)، نوع كالاي خطرناك منتشر شده و خواص فيزيكي و شيميايي مواد موجود در فرآيند، و مشخصات منبع انتشار است. علاوه بر اين، سناريو مطابق با سناريو واقعي سانحه براي نمايش پيامد آتش سوزي و انفجار تدوين شد. پس از شبيه سازي سانحه با توجه به اطلاعات سانحه، پيامدهاي آن در يك سيستم اطلاعات مكاني مورد ارزيابي قرار گرفت و مساحت عوارض شهري مختلف در اثر پيامدهاي آتش سوزي و انفجار در سناريوي موجود به تفكيك در هر يك از محدوده هاي قرمز، نارنجي و زرد تخمين زده شد. در نهايت نتايج حاصل از تحليل تصاوير ماهواره اي با نتايج شبيه سازي مقايسه گرديد. براي ارزيابي روش پيشنهادي، سانحه انفجار مخازن پروپان و بوتان قطار باري در شهر هيترينو، كشور بلغارستان مورخ 10/12/2016 در نظر گرفته شد. در اين تحقيق، براي پردازش تصاوير ماهواره اي از نرم افزار ENVI، و براي شبيه سازي سانحه و ارزيابي پيامدهاي آن از نرم افزارهاي ALOHA و ArcGIS استفاده شد. نتايج نشان داد كه روش طبقه بندي ماشين بردار پشتيبان نتايج بهتري را نسبت به روش طبقه بندي حداكثر شباهت و روش خوشه بندي ISODATA ارائه داد. سپس ميزان تغييرات ناشي از سانحه به ميزان 751500 متر مربع محاسبه شد. علاوه بر اين، نتايج حاصل از شبيه سازي سانحه در نرم افزار ALOHA براي ماده شيميايي بوتان، شعاع محدوده قرمز، نارنجي و زرد رنگ را به ترتيب برابر با 510، 720 و 1123 متر نشان داد. سپس با توجه به نتايج حاصل از نرم افزار ArcGIS، مساحت عوارض شهري در حريم قرمز، نارنجي و زرد رنگ به ترتيب برابر با 819817، 9405/814982 و 792/2341006 متر مربع برآورد شد و توصيه هايي به منظور كاهش پيامدهاي سانحه در هر يك از محدوده هاي خطر بيان گرديد. در پايان نتايج حاصل از تحليل تصاوير ماهواره اي و مدل شبيه سازي با يكديگر مقايسه گرديد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/08/15
  • عنوان به انگليسي
    Modeling the consequences of derailment of freight trains carrying dangerous goods using Geographic Information System (GIS)
  • تاريخ بهره برداري
    10/3/2024 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    زهرا شيخ ساماني

  • چكيده به لاتين
    Today, as a result of industrial development, large amounts of dangerous goods are produced annually, and it is obvious that their production is carried out along with their transportation. Meanwhile, rail transportation of dangerous goods has become a growing problem worldwide due to the increase in the volume of transportation. In fact, historical evidence has shown that accidents caused by hazardous emissions during transportation can lead to serious consequences. Therefore, it is necessary to identify and simulate the consequences of such accidents. In this research, the feasibility of providing a method to identify the changes and consequences that occurred as a result of the accident was investigated. Thus, in order to investigate the consequences, real conditions extracted from satellite images and simulated conditions caused by the accident of dangerous goods rail transportation were eva‎luated and compared. In this research, in order to use satellite images to estimate the changes and consequences caused by the accident, satellite images of the accident site were prepared before and after the accident. After uploading these images, the necessary pre-processing was done on each of them. Then by applying unsupervised and supervised classification methods on each of these images, the complications of the accident site were identified before and after the accident. For this purpose, ISODATA clustering method, Maximum Likelihood and Support Vector Machine classification methods were used and the most appropriate method was chosen. Then, according to the changes that occurred in the classified satellite images related to before and after the time of the accident, the consequences of the accident were eva‎luated. On the other hand, in order to simulate the consequences of the accident, all information about the accident was collected. This information includes the location of the accident site, information related to the environment where the dangerous goods accident occurred, weather conditions (including wind speed and direction, cloud cover, air temperature, stability class, altitude and humidity). The type of dangerous goods released and the physical and chemical properties of the substances in the process, and the characteristics of the release source. In addition, the scenario was prepared according to the actual scenario of the accident to show the consequences of fire and explosion. After simulating the accident according to the accident information, its consequences were eva‎luated in a spatial information system, and the area of various urban tolls due to the consequences of fire and explosion in the existing scenario separately in each of the red areas. Orange and yellow were estimated. Finally, the results obtained from the analysis of satellite images were compared with the simulation results. To eva‎luate the proposed method, the accident of the explosion of propane and butane tanks of a freight train in Hiterino, Bulgaria dated 12/10/2016 was considered. In this research, ENVI software was used to process satellite images, and ALOHA and ArcGIS software were used to simulate the accident and eva‎luate its consequences. The results showed that the support vector machine classification method provided better results than the maximum similarity classification method and the ISODATA clustering method. Then, the amount of changes caused by the accident was calculated as 751,500 square meters. In addition, the results of the accident simulation in ALOHA software for the chemical butane showed that the radius of the red, orange, and yellow ranges were 510, 720, and 1123 meters, respectively. Then according to the results of ArcGIS software, the area of urban tolls in the red, orange and yellow zones was estimated as 819817, 814982/9405 and 2341006/792 square meters, respectively, and recommendations to reduce the consequences of accidents in Each of the risk ranges was stated. At the end, the results obtained from the analysis of satellite images and the simulation model were compared with each other.
  • كليدواژه هاي فارسي
    حمل و نقل ريلي كالاي خطرناك , ارزيابي ريسك , سيستم اطلاعات مكاني , سنجش از دور
  • كليدواژه هاي لاتين
    rail transportation of dangerous goods , risk assessment , Geographic Information Systems , Remote sensing
  • Author
    Zahra Sheikh samani
  • SuperVisor
    Dr. Morteza Bagheri