چکیده:

ایمنی در تردد وسائل نقلیه یکی از اصولی‌ترین مبانی در مهندسی ترافیک و برنامه ریزی حمل و نقل در جهان است. رعایت نشدن اصول ایمنی در طراحی راه‌ها، نگهداری و برنامه ریزی حمل ونقل و ترافیک در کشور، باعث شده که خسارات سنگینی بر جامعه وارد شود.

مقاومت در برابر لغزندگی ازجمله پارامترهای مهم تعیین وضعیت رویه آسفالتي و نهایتاً فاکتور مهمي براي ایمنی راه محسوب مي­شود که در پیشگیری از تصادفات ناشی از لغزندگی، نقش مؤثری دارد. تحقیقات نشان می‌دهد که مقاومت در برابر لغزندگی بر تصادفات تأثیر گذار است. این پارامتر به عنوان ویژگی سطح روسازی متأثر از دو نوع بافت ریز و درشت رویه می‌باشد که با وسائل و روش‌های مختلفي اندازه گیری می‌شوند. از بین این روش‌ها، روش آونگ انگلیسی، یک روش ارزیابی مناسب از مقاومت لغزندگی در سطح جاده به حساب می‌آید. در این پژوهش در پی آن هستیم تا دریابیم

1. آیا ضریب اصطکاک سطح آسفالت با میزان و وقوع تصادفات در ارتباط است؟
2. آیا نوع مصالح سنگی در تعیین ضریب اصطکاک سطح آسفالت، عامل مهم و مؤثری تلقی
   می‌گردد؟

       3-آیا ضریب اصطکاک سطح معابر شهری با لاستیک خودروها پارامتر قابل برآوردی است؟

بنابراین، ضریب اصطکاک سطحی نمونه از مخلوط‌های آسفالتی تهیه شده از مصالح سنگی آهکی
(یکی از معادن اصفهان) و سیلیسی و کوارتزی (یکی از معادن تهران) اندازه گیری و سپس با یکدیگر مقایسه، نهایتاً آمار تصادفات نسبی نرمال شده در شهر اصفهان و منطقه 21 شهرداری تهران اخذ شده (فرم‌های کام تصادفات کلان شهر اصفهان و منطقه 21 شهرداری تهران در سال 1388)

 ضمن مقایسه کلی، دو نقطه با شرایط یکسان از هر کدام انتخاب و با یکدیگر مقایسه شده و بدین ترتیب اثر ضریب اصطکاک بر تصادفات مشخص خواهد شد؛ لذا نتایج ذیل که از اهداف تحقیق بوده از این تحقیق حاصل می گردد.  

 1ـ به دست آوردن شاخصی جهت اندازه گیری ضریب اصطکاک سطح آسفالت

2ـ بررسی نقش ضریب اصطکاک بر میزان تصادفات در شهر اصفهان

3ـ بررسی نقش نوع مصالح سنگی بر ضریب اصطکاک سطح آسفالت

کلید واژه‌ها : ضریب اصطکاک، معابر شهری، آسفالت، تصادفات

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                           صفحه

فصل اول کلیات تحقیق

1ـ1ـ مقدمه:......................................................................................................................................................................2

1ـ2ـ طرح مساله:.............................................................................................................................................................3

1-3-اهمیت و ضرورت تحقیق: .................................................................................................................................. 4

1ـ4ـ فرضیه های تحقیق: ........................................................................................................................................... 4

1ـ5ـ انگیزه و اهداف تحقیق:  .................................................................................................................................... 5

فصل دوم مبانی نظری و پژوهشی (ادبیات تحقیق) 

2ـ1ـ مقدمه: ................................................................................................................................................................... 7

2ـ2ـ پیشینه تحقیق: ................................................................................................................................................... 8

2ـ2ـ1ـ تحقیقات: ......................................................................................................................................................... 9

2ـ2ـ2ـ تأثیر عوامل محیطی بر تصادفات و ضریب اصطکاک: ......................................................................... 12

2ـ3ـ مرور نظری بر تحقیق: ......................................................................................................................................12

2ـ3ـ1ـ تاریخچه تصادفات در جهان : ................................................................................................................... 12

2ـ4ـ چهار چوب نظری تحقیق: ............................................................................................................................. 15

2ـ5 ـ فرضیه‌ها: .......................................................................................................................................................... 15

2ـ6ـ مدل تحقیق: ...................................................................................................................................................... 16

فصل سوم روش شناسی تحقیق

3ـ1ـ مقدمه: ................................................................................................................................................................ 20

3ـ2ـ تعاریف نظری: ................................................................................................................................................... 20

3ـ2ـ1ـ مفاهیم و تعاریف مربوط به تصادفات: ..................................................................................................... 20

3ـ2ـ2ـ تعاریف و اصطلاحات مربوط به خرابی روسازی راه : ........................................................................... 22

3ـ2ـ2ـ1ـ ترک: ......................................................................................................................................................... 22

3ـ2ـ2ـ2ـ فرسایش : ................................................................................................................................................. 23

3ـ2ـ3ـ تعاریف و اصطلاحات مربوط به مهندسی ترافیک : ............................................................................. 23

3ـ3ـ تعاریف عملیاتی تحقیق: ................................................................................................................................. 25

3ـ3ـ1ـ نقاط حادثه خیز: ......................................................................................................................................... 25

3ـ3ـ2ـ ضریب اصطکاک: ......................................................................................................................................... 26

3-3-3-آسفالت : ........................................................................................................................................................ 26

3ـ3ـ4ـ قیر : ............................................................................................................................................................... 27

3ـ3ـ5ـ اثرات محیطی: ............................................................................................................................................. 28

3ـ3ـ6ـ مشخصات هندسی یا فیزیکی: .................................................................................................................. 29

3ـ3ـ7ـ  مشخصات عملکردی (ترافیکی) : ........................................................................................................... 29

3ـ3ـ8ـ مشخصات ایمنی: ........................................................................................................................................ 29

3ـ3ـ9ـ اصطکاک و ضریب اصطکاک: ................................................................................................................... 29

3-3-9-1- تعریف اصطکاک : ................................................................................................................................. 29

3-3-9-2- اصطکاک در حرکت و آستانه‌ی حرکت: ........................................................................................... 31

3-3-9-3- رابطه‌ی نیروی اصطکاک با مسیر لغزش (کشیده شدن) تایر: .................................................... 32

3-3-9-4- دایره اصطکاک: ..................................................................................................................................... 32

3-3-9-5- ضریب اصطکاک : ................................................................................................................................. 33

3-3-9-6- فرضیه های اساسی اصطکاک : .......................................................................................................... 34

3-3-9-7- نسبت نیروی اصطکاک به وزن: ......................................................................................................... 35

3-3-9-8- تأثیر سرعت بر اصطکاک: ................................................................................................................... 35

3-3-9-9- اثر حرارت بر اصطکاک : ...................................................................................................................... 36

3-3-9-10- سایر عوامل قابل توجه در رابطه با اصطکاک: .............................................................................. 36

3-3-9-11- ضریب شتاب ترمز: ............................................................................................................................ 37

3-3-9-12- تأثیر نوع وسیله بر ضریب اصطکاک: ............................................................................................. 38

3-3-9-13- رابطه‌ی ضریب اصطکاک و شتاب ثقل : ....................................................................................... 38    

3-3-9-14- رابطه‌ی ضریب شتاب ترمز با افزایش و کاهش سرعت: ............................................................ 39

3-3-9-15- ضریب شتاب ترمز و ضریب اصطکاک در صحنه‌ی تصادفات: .................................................. 40

3-3-9-16- معادلات محاسبه‌ی سرعت بر اساس آثار ترمز: ........................................................................... 40

3-3-9-17-اعتبار کاربردی معادله : .................................................................................. 41

3ـ4ـ متغیرهای اصلی تحقیق: ................................................................................................................................ 41

3ـ5ـ روش تحقیق: .................................................................................................................................................... 42

3ـ5ـ1ـ روش‌های آزمایش ترمز : ........................................................................................................................... 42

3ـ5ـ2ـ آزمایش پاندول: ........................................................................................................................................... 44

3ـ6ـ شناسایی متغیرهای تحقیق: .......................................................................................................................... 49

3ـ7ـ گزارش پایایی و روایی تحقیق: ..................................................................................................................... 49

3ـ8ـ فلوچارت: ........................................................................................................................................................... 50

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌ها

4ـ1ـ مقدمه: ................................................................................................................................................................ 52

4ـ2ـ توصیف جمعیت مورد مطالعه: ...................................................................................................................... 53

4ـ3-انجام آزمایش ترمز: .......................................................................................................................................... 53

4-4- جامعه آماری و نمونه تحقیق: ...................................................................................................................... 59

4-4-1- اصفهان: ........................................................................................................................................................ 59

4-4-2- تهران: ........................................................................................................................................................... 60

4ـ4ـ2ـ1ـ منطقه 21 تهران : .................................................................................................................................. 60

4ـ5ـ بررسی و آزمون فرضیات به تفکیک: ........................................................................................................... 63

4ـ5ـ1ـ تحلیل داده‌های آزمایش طول خط ترمز: ............................................................................................... 63

4ـ5ـ2ـ تجزیه داده‌ها به کمک آمار تحلیلی:......................................................................................................... 66

4ـ5ـ2ـ1ـ رگرسيون لجستيك: ............................................................................................................................... 66

4-5-2-2- نتايج حاصل از مدل رگرسيون لجستيك: ....................................................................................... 68

4-5-2-3-  نتایج داده‌های آزمایش پاندول انگلیسی ........................................................................................ 70

4ـ5ـ3ـ نتایج حاصل از تحقیق: .............................................................................................................................. 71

فصل پنجم : پیشنهادات و نتیجه گیری

5ـ1ـ مقدمه: ................................................................................................................................................................ 76

5-2- اثبات فرضیات تحقیق .................................................................................................................................... 76

5ـ2ـ نتیجه گیری: ..................................................................................................................................................... 76

5ـ3ـ پیشنهادات: ....................................................................................................................................................... 77

منابع و مآخذ: .............................................................................................................................................................. 78

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                           صفحه

جدول 2 – 1 فهرست تحقیقات انجام شده مرتبط ............................................................................................ 17

جدول 3-1: رابطه سرعت و ضریب شتاب ترمز ................................................................................................... 44

جدول شماره 3-2: جدول ضریب اصطکاک راه های مختلف ........................................................................... 48

جدول 4-1: معبر خشک (باد لاستیک تغییر یافته) ........................................................................................... 55

جدول 4-2: معبر خشک (باد لاستیک متناسب) ................................................................................................ 56

جدول 4-3: معبر خشک  ......................................................................................................................................... 56

جدول 4-4: معبر لغزنده (مرطوب) ........................................................................................................................ 56

جدول 4-5: معبر لغزنده (مرطوب) باد لاستیک تغییر یافته ............................................................................ 57

جدول 4-6: معبر لغزنده (مرطوب)- باد لاستیک متناسب ............................................................................... 57

جدول 4-7: تغییرات دما .......................................................................................................................................... 58 جدول 4-8: نوع و عمر آسفالت ............................................................................................................................... 58

جدول4- 9: برخی خصوصیات معابر شهر اصفهان ............................................................................................. 59

جدول 4-10: شبکه معابر منطقه 21 ...................................................................................................................  62

جدول 4-11: نتایج آزمایش پاندول انگلیسی ...................................................................................................... 70

جدول 4-12: خصوصیات ترافیکی برخی از خیابان‌های منطقه 21 شهرداری تهران ................................. 71

جدول 4– 13: خصوصیات ترافیکی برخی از خیابان‌های منطقه 7 شهرداری اصفهان .............................. 72

جدول 4 –14: نسبت تصادفات معابر انتخابی شهر اصفهان و منطقه 21 شهرداری تهران..........................74

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                           صفحه

شکل3-1: نیروهای وارد بر یک جسم بر روی سطح شیب‌دار .......................................................................... 30

شکل 3-2: نسبت نیروی اصطکاک به وزن در شرایط بدون لغزش و لغزش ................................................ 32

شکل3-3:رابطه سرعت ‌و ضریب ‌اصطکاک ........................................................................................................... 36

شکل 3-4 : شماتیک دستگاه پاندول انگلیسی .................................................................................................... 45 

شکل : 3-5 شماتیک دستگاه پاندول انگلیسی مورد استفاده در این تحقیق ............................................... 46

شکل:3-6 اندازه­گیری مقاومت لغزشی معبر با استفاده از دستگاه پاندول انگلیسی .................................... 46

شکل 3 – 7 فلوچارت تحقیق ................................................................................................................................. 50

شکل 4-1 انجام آزمایش خط ترمز  ...................................................................................................................... 54

شکل 4-2 : نمونه­ای از اندازه­گیری خط ترمز ...................................................................................................... 54

شکل 4-3 : نمایی از آسفالت سرباره­ای اجرا شده در کنار آسفالت معمولی ................................................. 54

شکل 4-4: نمودار مقایسه طول شبکه معابر شهر اصفهان بر حسب نوع  ..................................................... 60

شکل 4-5: نقشه تهرانسر بخش اصلی مسکونی منطقه 21 .............................................................................. 61

شکل 4-6: نمودار مقایسه طول شبکه معابر منطقه 21 شهرداری تهران  .................................................... 62

شکل 4-7: نمودار تغییرات طول خط ترمز بر اساس نوع مصالح به کار رفته در آسفالت............................ 63

شکل 4- 8: نمودار تغییرات فاصله توقف بر اساس تغییرات باد لاستیک ...................................................... 64

شکل 4- 9: نمودار تغییرات فاصله توقف بر اساس لغزندگی معبر .................................................................. 64

شکل 4- 10: نمودار تغییرات فاصله توقف بر اساس تغییرات دمای محیط  ................................................ 65

شکل 4- 11: نمودار تغییرات فاصله توقف بر اساس نوع و عمر آسفالت معبر  ............................................ 65

شکل 4- 12: نمودار تغییرات فاصله توقف بر اساس وزن خودرو .................................................................... 66

شکل4-13: نتايج حاصل از مدل رگرسيون لجستيك بر روی داده­های آزمون خط ترمز ...........................68

شکل 4-14: مقدار R2 برای رگرسیون لجستیک انجام شده ............................................................................... 69

شکل 4-15: صحت برازش هر یک از پارمترهای مستقل (ورودی) رگرسیون ............................................. 70

شکل 4- 16: نمودار نسبت تصادفات معابر انتخابی شهر اصفهان و منطقه 21 ........................................... 74

Skid Resistance