چکیده

در این پروژه ابتدا نانوکاتالیست پلاتین/کربن به وسیله‌ی کاهش شیمیایی نمک پلاتین با کاهنده شیمیایی سدیم بور هیدرید سنتز شد. ویژگی‌های ساختاری و مورفولوژی نانوکاتالیست سنتز شده با بهره گرفتن از طیف­سنجی پراکنش انرژی و میکروسکوپ روبش الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. فعالیت و پایداری نانوکاتالیست Pt/C در الکترواکسیداسیون الکلهای مختلفی مانند متانول، 2- پروپانول و 1و2- پروپان­دی­ال در محیط قلیایی مورد بررسی قرار گرفت. تکنیک‌های ولتامتری چرخه‌ای، کرونوآمپرومتری و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی برای بررسی واکنش اکسیداسیون استفاده شدند. Pt/C دانسیته جریان بالایی در اکسیداسیون 1و2-‌ پروپان­دی­ال در مقایسه با متانول و 2- پروپانول نشان می‌‌دهد. مقدار پتانسیل آغازی برای Pt/C در اکسیداسیون 1و2- پروپان دی ال مقدار منفی تر نسبت به اکسیداسیون متانول دارد که این امر به دلیل سنتیک سریع واکنش اکسیداسیون 1و2- پروپان دی ال می­باشد. نتایج آزمایشات کرونوآمپرومتری تایید می­‌کند که Pt/C دانسیته جریان پایدارتری در اکسیداسیون 1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال نشان می‌­دهد. نتایج حاصل از امپدانس الکتروشیمیایی پس از طی 100 چرخه نشان داد که مقاومت انتقال بار در اکسیداسیون 1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال کمترین مقدار و برای 2-پروپانول بیشترین مقدار را دارد. دلیل این امر این است که در اکسیداسیون1و2-‌‌‌ پروپان‌دی‌ال مقاومت کاتالیست در برابر جذب حد واسط بالاست و حد واسط ها به راحتی نمی­‌توانند سایت‌های فعال واکنش را مسدود کنند.

 

کلمات کلیدی: اکسیداسیون الکل،پیل سوختی الکلی مستقیم، ، پلاتین/کربن، الکتروکاتالیست

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                     صفحه

فصل اول:مقدمه­ای بر پیل­های سوختی

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- پیل سوختی چیست؟……………………………………………………………………………………………………………………………. 2

1-3- تاریخچه………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4

1-4- کاربرد­های پیل سوختی…………………………………………………………………………………………………………………………. 6

1-5- انواع پیل سوختی………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7

1-5-1- پیل سوختی پلیمری یا غشاء مبادله کننده پروتون………………………………………………………………………………. 7

1-6- پیل­های سوختی الکلی مستقیم………………………………………………………………………………………………………………. 9

1-7- سوخت­های مورد استفاده در پیل­های سوختی الکلی…………………………………………………………………………………. 10

1-7-1- متانول به­عنوان سوخت……………………………………………………………………………………………………………………… 10

1-7-1-1- پیل سوختی متانول مستقیم………………………………………………………………………………………………………….. 11

1-7-2- 2-پروپانول……………………………………………………………………………………………………………………………………… 15

1-7-2-1- پیل سوختی 2-پروپانولی مستقیم………………………………………………………………………………………………….. 15

1-7-3- پروپیلن­گلیکول………………………………………………………………………………………………………………………………… 16

1-7-3-1- پیل سوختی 1و2-پروپان­دی­ال مستقیم………………………………………………………………………………………….. 16

1-8- کاتالیست مورد استفاده در آند پیل­های سوختی……………………………………………………………………………………….. 17

1-8-1- بهبود کاتالیست پلاتین با بهره گرفتن از بسترهای مختلف………………………………………………………………………….. 18

1-8-1-1- کربن بلک……………………………………………………………………………………………………………………………………. 19

1-9- مطالعه اکسیداسیون الکل­ها روی الکتروکاتالیست­های بر پایه پلاتین………………………………………………………….. 20

1-9-1- سینیتیک واکنش اکسیداسیون متانول در DMFC…………………………………………………………………………………………………………………………. 21

1-9-2- مکانیسم اکسایش متانول…………………………………………………………………………………………………………………… 22

1-9-2- اکسیداسیون 2-پروپانول و پروپیلن­گلیکول روی الکتروکاتالیست­های برپایه پلاتین…………………………………. 23

1-10- اهداف پروژه……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 29

فصل دوم مبانی نظری

2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-2- تکنیک­های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………….. 31

2-3- ولتامتری………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 32

2-3-1- ولتامتری با روبش خطی پتانسیل……………………………………………………………………………………………………….. 32

2-3-2- ولتامتری چرخه‏ای…………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

2-3-3- عوامل موثر در واکنش­های الکترودی در حین ولتامتری چرخه­ای……………………………………………………………. 33

2-3-4- نحوه عمل در ولتامتری چرخه­ای………………………………………………………………………………………………………… 34

2-4- نمودارهای تافل…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-5- روش طیف­‏نگاری امپدانس الکتروشیمیایی……………………………………………………………………………………………….. 36

2-6- مشخصه­یابی سطح الکترود…………………………………………………………………………………………………………………….. 48

2-6-1- SEM…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

2-6-2- EDS……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 39

فصل سوم: بخش تجربی

3-1- مواد شیمیایی……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 41

3-2- دستگاه‌های مورد استفاده……………………………………………………………………………………………………………………….. 41

 

3-3- الکترود­های به­کار گرفته شده در روش­های ولتامتری…………………………………………………………………………………. 44

3-4- تهیه کاتالیست پلاتین/کربن…………………………………………………………………………………………………………………… 44

3-5-تهیه جوهر کاتالیست………………………………………………………………………………………………………………………………. 44

3-6- آماده ­سازی الکترود کربن­شیشه……………………………………………………………………………………………………………….. 45

فصل چهارم: بحث و نتیجه ­گیری

4-1- کلیات………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 47

4-2- بررسی ریخت­شناسی و تجزیه عنصری…………………………………………………………………………………………………….. 47

4-3- ولتامتری چرخه­ایPt/C  در محلول قلیایی……………………………………………………………………………………………….. 49

4-4- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر محلول بازی متانول………………………………………………………………. 51

4-4-1- بررسی ولتاموگرام چرخه­ای الکترود Pt/C/GC در محلول بازی متانول…………………………………………………… 51

4-4-2- بررسی منحنی­‌های EIS و کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسایش متانول………………………………….. 53

4-5- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر محلول قلیایی 2-پروپانول…………………………………………………….. 56

4-5-1- بررسی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C در اکسیداسیون 2-پروپانول……………………………………………………. 56

4-5-2- بررسی منحنی­‌های نایکوئیست و کرونوآمپرومتری کاتالیست Pt/C در اکسایش 2-پروپانول……………………… 59

4-6- بررسی فعالیت و پایداری کاتالیست  Pt/Cدر اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال…………………………………………….. 60

4-6-1- ولتامتری چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال…………………………………………….. 60

4-6-2-بررسی پایداری Pt/C اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال……………………………………………………………………………. 62

4-7- بررسی عملکرد کاتالیست پلاتین/کربن در اکسیداسیون سوخت‌های مختلف………………………………………………… 64

4-7-1- بررسی و مقایسه ولتاموگرام‌های چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال در محیط قلیایی      65

4-7-2- مقایسه و بررسی نمودارهای ولتامتری روبش خطی Pt/C در اکسیداسیون الکل­های مختلف……………………… 67

4-7-3-  مقایسه و بررسی نمودارهای تافل کاتالیست Pt/C  در اکسیداسیون الکل‌ها…………………………………………….. 68

4-7-4- بررسی نمودارهای کرونوآمپرومتری الکترود  Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف…………………………. 69

4-7-5- مطالعات اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی الکترود  Pt/C/GCدر اکسیداسیون الکل‌های مختلف……… 72

4-8-نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 75

4-9-پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 76

4-10-منابع………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 77

چکیده انگلیسی

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                                                                        صفحه

 

شکل1-1- مقایسه تبدیلات انرژی در فرایند تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی با روند تولید انرژی در پیل‌های سوختی 3

شکل1-2- پیل سوختی اولیه ساخته شده توسط ویلیام گرو………………………………………………………………………………. 5

شکل1-3 منابع تأمین کننده هیدروژن و تقاضاهای استفاده از هیدروژن……………………………………………………………….. 6

شکل1-4- کاربردهایی از پیل سوختی در سیستم حمل و نقل دریایی، زمینی، وسایل پرتابل و مصارف نیروگاهی……. 6

شکل1-5- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی پلیمری……………………………………………………………………………………………….. 9

شکل-1-6- نحوه‌ی عملکرد پیل سوختی متانولی مستقیم………………………………………………………………………………….. 12

شکل1-7- مکانیسم اکسایش متانول و انواع حد­واسطهای تولیدی……………………………………………………………………….. 21

شکل1-8- مکانیسم اکسیدسیون اتیلن­گلیکول و گلیسرول روی الکتروکاتالیست­های فلزی…………………………………….. 24

شکل1-9- مکانیسم واکنش اکسیداسیون 2-پروپانول………………………………………………………………………………………… 25

شکل1-10- مکانیسم پیشنهادی برای اکسیدسیون 1،2-پروپان­دی­ال…………………………………………………………………. 28

شکل1-11- شکل شماتیک مکانیسم اکسیدسیون 1و2-پروپان­دی­ال در محیط قلیایی…………………………………………. 29

شکل2-1- مسیر کلی واکنش الکترودی……………………………………………………………………………………………………………. 34

شکل2-2- سیگنال تهییجی برای ولتامتری چرخه ای یک موج پتانسیلی با فرم مثلثی…………………………………………. 35

شکل2-3- تصویر شماتیک از نحوه­ عملکردSEM …………………………………………………………………………………………… 39

شکل3-1- شمای کلی دستگاه اندازه گیری الکتروشیمیایی………………………………………………………………………………… 43

شکل3-2. شمای کلی تهیه جوهر کاتالیست Pt/C……………………………………………………………………………………………… 45

شکل3-3- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود کربن شیشه‌ای در 20 میلی‌لیتر محلول یک  مولار متانول و  یک  مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

شکل4-1- طیف EDS از پلاتین/کربن. ضمیمه: داده ­های تجزیه عنصری حاصل……………………………………………………. 48

شکل4-2- تصاویر SEM از سطح پلاتین/کربن  با بزرگ‌نمایی­های متفاوت…………………………………………………………… 50

شکل4-3- نمودار ولتامتری چرخه­ای الکترود Pt/C در محلولKOH  1 مولار با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه.. 51

شکل4-4- ولتاموگرام چرخه­ای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی­ولت بر ثانیه           53

شکل4-5- مکانیسم کلی اکسایش متانول توسط کاتالیست Pt/C…………………………………………………………………………….. 54

شکل4-6- نمودار نایکویست الکترود  Pt/C/GCدر محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 4/0- ولت قبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه با دامنه پتانسیل 10 میلی­ولت………………………………………………………………………………………………………………. 55

شکل4-7- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار متانول و 1 مولار KOH ………………………….. 56

شکل4-8- ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی‌‌ولت بر ثانیه    57

شکل4-9- ولتاموگرام‌های چرخه­ای کاتالیست Pt/C در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه در 100 چرخه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 59

شکل4-10- منحنی‌های نایکوئیست اکسیداسیون 2-پروپانول روی الکترود  Pt/C/GCقبل و بعد از گرفتن CV بعد از 100 چرخه            60

شکل4-11- نمودار کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 2-پروپانول و 1 مولار KOH در پتانسیل 0.4- ولت    64

شکل4-12- منحنی ولتاموگرام چرخه‌ای الکترود Pt/C/GC در الکترواکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 50 میلی‌ولت بر ثانیه در محلول یک مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و یک مولار KOH……………………………………………………………………………………………………….. 62

شکل4-13- ولتاموگرام چرخه­ای الکترود Pt/C/GC در محلول 1 مولار 1و2-پروپان‌دی‌ال و 1 مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی­ولت بر ثانیه در 100 چرخه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 64

شکل4-14 منحنی­های نایکوئیست اکسیداسیون 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت  قبل و بعد از گرفتن CV 65

شکل4-15- منحنی­های کرونوآمپرومتری الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون قلیایی 1و2-پروپان‌دی‌ال در پتانسیل 0.4- ولت     65

شکل4-16- ولتاموگرام‌های چرخه‌ای مربوط به اکسیداسیون الکلها روی Pt/C در محلول 1مولار الکل و 1مولار KOH با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67

شکل4-17- الف. مقایسه بین پتانسیل آغازی و ب. دانسیته جریان اکسیداسیون الکل­های مختلف روی الکترود Pt/C/GC        67

شکل4-18- منحنی‌های ولتامتری روبش خطی کاتالیست Pt/C در محلول یک مولار الکل و 1 مولار KOH در دمای اتاق با سرعت روبش یک میلی ولت بر ثانیه………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 69

شکل4-19- منحنی تافل برای محاسبه مقدار ضریب انتقال () مربوط به روبش رفت اکسیداسیون متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال با سرعت روبش 1 میلی ولت بر ثانیه……………………………………………………………………………………………………………………………… 70

شکل4-20- بررسی نمودار کرونوآمپرومتری کاتالیست  Pt/C در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار در  پتانسیل 0.4- ولت         71

شکل4-21- نمودار جریان بر حسب t-1/2 برای به‌دست آوردن ضریب نفوذ در اکسیداسیون الکل 1 مولار و KOH 1 مولار          73

شکل 4-22- نمودار امپدانس الکتروشیمیایی الکترود Pt/C/GC در اکسیداسیون الکل‌های مختلف قبل و بعد از گرفتن CV در 100 چرخه در پتانسیل 0.4- ولت……………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 75

شکل 4-23- مدار معادل با دیاگرام‌های نایکوئیست…………………………………………………………………………………………… 76

 

فهرست جداول

عنوان                                                                                                                                   صفحه

جدول1-1- معایب و مزایای سوخت­های مورد استفاده در پیل­های سوختی………………………………………………… 17

جدول3-1- مشخصات مواد شیمیایی………………………………………………………………………………………………………. 41

جدول4-1- مقایسه پارامترهای الکتروشیمیایی در اکسیداسیون بازی الکل 1 مولار + KOH 1 مولار روی کاتالیست Pt/C    68

جدول 4-2- شیب‌های تافل و ضرایب انتقال الکترون به دست آمده از فعالیت الکتروکاتالیست Pt/C در محلول‌های مختلف            70

جدول 4-3- دانسیته جریان نهایی (jf) و اولیه (ji) حاصل از اکسایش الکل‌های متانول، 2-پروپانول و 1و2-پروپان‌دی‌ال توسط Pt/C و نسبت ji/jf……………………………………………………………………………………………………………………. 72

 

 

فهرست علائم و اختصارات

 

معادل فارسی                                          معادل انگلیسی                                   علائم و اختصارت

 

M                                    Molar                                                    مولار

S                                    Second                                                    ثانیه

Pt                                  Platinum                                                پلاتین

µA                             Microamper                                        میکروآمپر

C                              Concentration                                            غلظت

j                             Current density                                   چگالی جریان

mv s-1                      Milivolt per second                            میلی­ولت بر ثانیه

U                        Potential sweep rate                     سرعت روبش پتانسیل

cv                        Cyclic Voltametry                           ولتامتری چرخه­ای

SEM             Scsnning electron microscopy      میکروسکوپی الکترون روبشی

EDS           Energy dispersive spectroscopy         طیف­بینی پراکنش انرژی

n                Number of exchanged electron      تعداد الکنرونهای مبادله شده

c                                   Capacitor                                              خازن

چکیده

 

توسعه فیزیکی و رشد شهرهای ایران تا چند دهه­ پیش، هماهنگ و متناسب با نیازهای جامعه شهری بود. با بروز تحولات جدید، شهرها به سرعت تغییرات و دگرگونی هایی را پذیرا شدند. این دگرگونی­ها به شکل رشد سریع جمعیت و گسترش فیزیکی شتاب آمیز شهرها، و به صورت نامتعادل و ناهماهنگ بوده است. مهمترین مساله­ای که در برابر توسعه شهری قرار می­گیرد، مکان استقرار آنهاست. اصولا استقرار و پیدایش یک شهر بیش از هر چیز تابع شرایط محیطی و موقعیت جغرافیایی است، زیرا عوارض و پدیده­های طبیعی در مکان­گزینی، حوزه نفوذ، پراکندگی، توسعه فیزیکی و امثال آن اثر قاطعی دارند. هدف از این پژوهش بررسی نقش عوامل اکولوژیکی در مکان یابی توسعه شهری، مکان­گزینی شهر نورآباد براساس مدل اکولوژیکی و همچنین مکان­ یابی توسعه آتی این شهر است. روش تحقیق، تحلیلی – توصیفی است که با بهره گرفتن از نرم افزار Arc GIS   9.3 و منطق بولین، مدل اکولوژیکی معیار­های اکولوژیکی توسعه شهری برای شهر نورآباد ممسنی شده است. نتایج تحلیل مکان­گزینی شهر نورآباد در مقایسه با عوامل اکولوژیکی توسعه شهری نشان داد که ارتفاع، بارش و دما مناسب­ترین، شیب، جهت دامنه و خاک نامناسب­ترین عوامل اکولوژیکی در مکان­گزینی شهر نورآباد ممسنی بوده است. در مرحله بعد نتایج مکان­ یابی بهینه توسعه فیزیکی شهر نشان داد که عامل فاصله تا مسیل با 98/89 درصد مناسب­ترین و جهت دامنه با 34/12 درصد نامناسب ترین عامل اکولوژیکی در مکان­ یابی بهینه بوده است. به منظور اجرای مدل، ابتدا لایه ­های هر یک از عوامل به صورت زمین مرجع در محیطGIS تهیه شدند. سپس این لایه ­ها برای اجرای مدل به فرمت شبکه­­ای تبدیل شدند. در این راستا لایه ­های ارتفاع، شیب، جهت دامنه، زمین شناسی، دما، بارش، فاصله تا مسیل، خاک شناسی، پوشش و کاربری اراضی و فاصله تا محدوده شهر تهیه و مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین ملاحظه­ی نقشه­های حاصل از ترکیب لایه ­ها نشان داد که که از محدوده مورد مطالعه برای توسعه آتی، تنها 185 هکتار که معادل 07/1 درصد از سطح کل منطقه است، برای توسعه آتی شهری مناسب می باشد و 93/98 درصد دارای شرایط مناسبی برای توسعه نیست. از نظر جهت­های توسعه، نواحی غرب و شمال مکان­های مطلوب برای توسعه آتی است، تنها 9 هکتار از سطح شهر نورآباد که معادل20/1 درصد می باشد، مناسب و براساس مدل اکولوژیکی مکان­گزینی شده است و 80/98 درصد از سطح شهر نامناسب است.

 

 

 

کلید واژه ­ها: توسعه فیزیكی، شهر، عوامل اکولوژیکی، نورآباد ممسنی، منطق بولین،GIS.

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان 

فصل اول کلیات تحقیق                                                                                         صفحه

 

1-1)مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………14

 

1-2). تعریف موضوع………………………………………………………………………………………………………………………..15

 

1-3). اهمیت وارزش تحقیق……………………………………………………………………………………………………………16

 

1-4). پیشینه تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………..17

 

1-5). اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………..20

 

1-6). سوالات و فرضیه ­های تحقیق…………………………………………………………………………………………………21

 

1-7). روش تحقیق…………………………………………………………………………………………………………………………..21

 

1-7-1). مدل منطق بولین یا منطق صفر و یک……………………………………………………………………………..22

 

1-8). مشکلات تحقیق ……………………………………………………………………………………………………………………23

فصل دوم: : مبانی نظری

 

2-1)مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………..25

 

2-2). مباحث مربوط به توسعه شهری. …………………………………………………………………………………………..25

 

2-2-1). شهر……………………………………………………………………………………………………………………………………25

 

2-2-2). برنامه­یزی………………………………………………………………………………………………………………………….26

 

2-2-3). برنامه ­ریزی شهری……………………………………………………………………………………………………………..27

 

2-2-4). کاربری اراضی…………………………………………………………………………………………………………………….27

 

2-2-5). رشد و توسعه شهری………………………………………………………………………………………………………….28

 

2-2-6). مفهوم توسعه فیزیکی………………………………………………………………………………………………………..28

 

2-2-7). فضای شهری……………………………………………………………………………………………………………………..29

 

2-2-8). بافت………………………………………………………………………………………………………………………………….29

 

2-2-9). نظریات مورفولوژیکی و توسعه فیزیکی شهر……………………………………………………………………..30

 

2-2-10). توسعه فیزیکی شهر از دیدگاه اکولوژیک………………………………………………………………………..31

 

2-2-11). نظریه­ های هسته­های متعدد شهر یا شهر چند هسته­ای………………………………………………..31

 

2-2-12). نظریه ساخت دوایر متحدالمرکز…………………………………………………………………………………….32

 

2-2-13). نظریه ساخت ستاره­ای شکل…………………………………………………………………………………………..32

 

2-2-14). نظریه محوری یا توسعه قطاعی شهر………………………………………………………………………………33

 

 

2-2-15). نظریه شهر خطی…………………………………………………………………………………………………………….33

2-3). متغیرهای موثر در مکان­ یابی توسعه­ فیزیکی شهرها………………………………………………………..33

2-3-1). مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………….33

2-3-2). ژئومورفولوژی……………………………………………………………………………………………………………………34

2-34). جنس خاک…………………………………………………………………………………………………………………………34

2-3-5). قابلیت خاک. ………………………………………………………………………………………………………………….35

 

2-3-6). شیب…………………………………………………………………………………………………………………………………35

 

2-3-7). باد…………………………………………………………………………………………………………………………………….35

 

2-3-8). آب­های زیر­زمینی……………………………………………………………………………………………………………..36

 

2-3-9). ارتفاع…………………………………………………………………………………………………………………………………36

 

2-3-10). رعایت حریم گسل………………………………………………………………………………………………………….36

 

2-3-11). جهت­های جغرافیایی……………………………………………………………………………………………………….36

 

2-3-12). حریم رودخانه­ها……………………………………………………………………………………………………………..37

فصل سوم: معرفی منطقه­ مورد مطالعه

 

3-1).مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………..39

 

3-2). ویژگی­های جغرافیایی-طبیعی منطقه…………………………………………………………………………………..40

 

3-3). وضعیت توپوگرافی ………………………………………………………………………………………………………………..41

 

3-4). وضعیت شیب منطقه……………………………………………………………………………………………………………42

 

3-5). جهت دامنه…………………………………………………………………………………………………………………………….42

 

3-6). ویژگی­های زمین­ساختی و تکتونیکی محدودۀ مورد مطالعه…………………………………………………45

 

3-6-1). زمین­ شناسی……………………………………………………………………………………………………………………..46

 

3-7). ویژگی­های آب و هوایی شهر نورآباد……………………………………………………………………………………..47

 

3-7-1). تابش آفتاب…………………………………………………………………………………………………………………47

 

3-7-2). میزان دما و رژیم حرارتی…………………………………………………………………………………………….48

 

3-7-3). پراکندگی بارش در شهر نورآباد ………………………………………………………………………………….49

 

3-7-4). باد ……………………………………………………………………………………………………………………………….49

 

3-8). وضعیت هیدرولوژی منطقه………………………………………………………………………………………………..50

 

3-8-1). .منابع آبهای سطحی………………………………………………………………………………………………………51

 

3-8-2 ). منابع آب­های زیرزمینی………………………………………………………………………………………………..51

 

3-9). خاکشناسی منطقه مورد مطالعه …………………………………………………………………………………………52

 

3-10). خصوصیات زلزله­خیزی محدودۀ مورد مطالعه……………………………………………………………………54

 

3-11) مطالعات تاریخی…………………………………………………………………………………………………………………..54

 

3-11-1) وجه تسمیه ……………………………………………………………………………………………………………………..54

 

3-12). مطالعات کالبدی…………………………………………………………………………………………………………………54

 

3-12-1). مرحله اول توسعه شهر نورآباد………………………………………………………………………………………..54

 

3-12-2). مرحله دوم توسعه از سال 1345 تا قبل از انقلاب اسلامی……………………………………………56

 

3-12-3). مرحله سوم توسعه شهر بعد از انقلاب تا سال1365……………………………………………………..57

 

3-12-4). مرحله چهارم توسعه شهر از دهه 1365 به بعد. ………………………………………………………….58

 

3-13). تغییر و تحولات جمعیت شهر……………………………………………………………………………………………..59

 

3-13-1). تراکم خالص و ناخالص جمعیت شهر نورآباد…………………………………………………………………60

 

3-13-2). بررسی وضعیت اشتغال و فعالیت در شهر نورآباد…………………………………………………………..60

 

3-14). اقتصاد شهر………………………………………………………………………………………………………………………… 61

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل و نتیجه­گیری

 

4-1). مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………….64

 

4-2). بررسی وضعیت تناسب عوامل اکولوژیکی منطقه………………………………………………………………64

 

4-2-1).  وضعیت تناسب ارتفاع از سطح دریا منطقه……………………………………………………………………..62

 

4-2-2).  وضعیت تناسب شیب منطقه……………………………………………………………………………………………65

 

4-2-3).  وضعیت تناسب جهت دامنه…………………………………………………………………………………………….66

 

4-2-4).  وضعیت تناسب زمین­ شناسی منطقه………………………………………………………………………………..67

 

4-2-5). وضعیت تناسب بارش منطقه…………………………………………………………………………………………….69

 

4-2-6). وضعیت تناسب دما منطقه………………………………………………………………………………………………..70

 

4-2-7).  وضعیت تناسب فاصله تا مسیل منطقه……………………………………………………………………………71

 

4-2-8). وضعیت تناسب خاک منطقه. …………………………………………………………………………………………..72

 

4-2-9). وضعیت تناسب پوشش گیاهی و کاربری اراضی منطقه…. ……………………………………………..73

 

4-2-10). وضعیت تناسب فاصله تا محدوده شهر…………………………………………………………………………..75

 

4-2-11). ترکیب کلیه لایه ­های عوامل اکولوژیکی منطقه. ……………………………………………………………76

 

4-3). مکان­گزینی شهر نورآباد(براساس با مدل اکولوژیکی). …………………………………………………………77

 

4-4). مکان­ یابی بهینه­ توسعه آتی شهر نورآباد براساس عوامل اکولوژیکی………………………………….84

 

4-5). پیامدهای توسعه فیزیكی شهر نورآباد ………………………………………………………………………………….91

 

4-5-1). آلودگی آب. ………………………………………………………………………………………………………………………92

 

4-5-2). تخریب اراضی كشاورزی………………………………………………………………………………………………….92

 

4-6). نتیجه ­گیری. …………………………………………………………………………………………………………………………..93

 

4-7). آزمون فرضیه ­ها………………………………………………………………………………………………………………………97

 

4-8). ارائه پیشنهادات و راهکارها…………………………………………………………………………………………………..98

 

منابع ومآخذ.. ………………………………………………………………………………………………………………………………….99

فهرست جداول

 

جدول 2-1): معیارهای مدل اکولوژیکی توسعه شهری ایران. ………………………………………………………..37

 

جدول 3-1 ): تراکم خالص و ناخالص شهر نورآباد طی سال­های 1385-1345. ………………………….60

 

جدول3-2: وضعیت شاغلین شهر نورآباد ممسنی طی سال­های 1385- 1345……………………………61

 

جدول 4-1): وضعیت تناسب ارتفاع از سطح دریا منطقه………………………………………………………………65

 

جدول 4-2): وضعیت تناسب شیب منطقه. ………………………………………………………………………………….66

 

جدول 4-3): وضعیت تناسب جهت دامنه…………………………………………………………………………………….67

 

جدول 4-4: وضعیت  تناسب زمین شناسی منطقه ………………………………………………………………………68

 

جدول 4-5: وضعیت  تناسب بارش منطقه……………………………………………………………………………………69

 

جدول 4-6: وضعیت تناسب دما منطقه…………………………………………………………………………………………..70

 

جدول 4-7: وضعیت تناسب فاصله تا مسیل منطقه ……………………………………………………………………..71

 

جدول 4-8: وضعیت تناسب خاک منطقه………………………………………………………………………………………73

 

جدول 4-9: وضعیت تناسب پوشش و کاربری اراضی منطقه……………………………………………………….74

 

جدول 4-10: وضعیت تناسب فاصله از شهر…………………………………………………………………………………..76

 

 جدول 4-11: تعیین مناطق بهینه برای توسعه شهری………………………………………………………………….77

 

نقشه4-12: بررسی تناسب عوامل اکولوژیکی در مکان­ یابی توسعه آتی شهر نورآباد…………………….79

 

جدول 4-13: مکان­گزینی شهر نورآباد براساس با مدل اکولوژیکی………………………………………………..86

 

 

 

 

 

فهرست اشکال(نمودارها)

 

نمودار 3-1 : روند تغییرات جمعیت شهر نورآباد طی سال­های 1385-1345………………………………..59

 

نمودار 3-2 : تراکم خالص و ناخالص شهر نورآباد طی سال­های 1385-1345……………………………..60

 

نمودار 3- 3: بررسی نقش اقتصادی شهر بر مبنای روش بوژوگارنیه………………………………………………62

فهرست اشکال( نقشه­ها)

 

نقشه 3- 1: موقعیت جغرافیایی شهر نورآباد ممسنی………………………………………………………………………40

 

نقشه3-2: ارتفاع از سطح دریا منطقه……………………………………………………………………………………………41

 

نقشه3-3: شیب منطقه……………………………………………………………………………………………………………………42

 

نقشه3-4: جهت دامنه منطقه………………………………………………………………………………………………………….45

 

نقشه3-5: زمین شناسی منطقه……………………………………………………………………………………………………….46

 

نقشه3-6: دما منطقه………………………………………………………………………………………………………………………..48

 

نقشه 3-7: بارش منطقه…………………………………………………………………………………………………………………..49

 

نقشه 3-8: فاصله از رودخانه و مسیل……………………………………………………………………………………………..50

 

نقشه 3-9: خاکشناسی منطقه………………………………………………………………………………………………………….52

مسأله مورد بررسی در این پایان نامه، مسأله‌ی جانمایی تسهیلات با فرض ثابت بودن سرویس‌دهندگان و تصادفی بودن تقاضای مشتریان می‌باشد.

مسأله شامل طراحی و جانمایی دستگاه‌های خودپرداز[1] درون یک شهر می‌باشد؛ به این ترتیب که یک سری موقعیت مکانی برای جانمایی این دستگاه‌‌ها کاندید شده اند؛ تعدادی از این دستگاه‌ها قرار است در موقعیت‌های مکانی کاندید شده مذکور جانمایی شوند. مشتری‌ها به صورت تصادفی از یک سری مراکز تقاضا به یکی از این دستگاه‌ها می‌رسند. اگر هنگامی‌که آن‌ ها می‌رسند، دستگاه خودپرداز آزاد باشد، آن‌ ها بلافاصله سرویس دهی می‌شوند. در غیر این صورت، آن‌ ها به صف می‌پیوندند یا آنجا را ترک می‌کنند. زمان تصادفی که یک مشتری در یک دستگاه سپری می‌کند بستگی به تعداد و نوع تراکنشی (مثلاً مانده حساب، دریافت وجه، انتقال وجه و غیره) دارد که او انجام می‌دهد.

سه هدف برای مسأله فوق درنظر گرفته شده‌است که هدف اول، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان درحال سفر، هدف دوم، مینیمم کردن متوسط تعداد مشتریان در حال انتظار و هدف سوم، ماکزیمم کردن مجموع کارکرد دستگاه‌ها در واحد زمان می‌باشد. باتوجه به اینکه این مسأله، در حالت تک‌هدفه بودن نیز  [2]NP-Hard می‌باشد، حل آن در حالت چندهدفه، بسیار مشکل تر خواهدبود. به‌همین خاطر، چندین روش فراابتکاری برای حل آن ارائه می‌شود. در این تحقیق سعی شده‌است که از سه الگوریتم چندهدفه مبتنی بر الگوریتم ژنتیک و همچنین از سه الگوریتم چندهدفه مبتنی بر سیستم ایمنی مصنوعی استفاده شود. این الگوریتم‌ها با بهره گرفتن از روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند.

کلمات کلیدی:

مکان‌یابی تسهیلات، سیستم صف، الگوریتم های چندهدفه مبتنی بر الگوریتم ژنتیک ، الگوریتم‌های چندهدفه مبتنی بر سیستم ایمنی مصنوعی

فهرست مطالب

فصل اول: تعریف مسأله                                                                                  1

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2- مکانیابی تسهیلات………………………………………………………………………………………… 2

1-3- بیان مسأله…………………………………………………………………………………………………… 4

1-4- روش حل………………………………………………………………………………………………….. 7

1-5- اهمیت و ضرورت تحقیق………………………………………………………………………………. 8

1-6- اهداف تحقیق……………………………………………………………………………………………… 9

1-7- جمع بندی………………………………………………………………………………………………….. 9

فصل دوم: مرور ادبیات                                                                                 11

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………… 12

2-2- مکانیابی تسهیلات……………………………………………………………………………………… 12

2-2-1- مرور ادبیات در موضوع مکانیابی تسهیلات………………………………………………. 12

2-2-2- معیارهای دسته بندی مدلهای مکانیابی……………………………………………………… 17

2-2-3- مسائل پوشش…………………………………………………………………………………… 19

2-2-3-1-مسأله پوشش مجموعه………………………………………………………………….. 19

2-2-3-2- مسأله مکانیابی حداکثر پوشش………………………………………………………. 21

2-2-3-3- مسائل p-center……………………………………………………………………… 22

2-2-3-4- مسائل p-median……………………………………………………………………. 23

2-2-4- مسائل دیگر مکانیابی………………………………………………………………………….. 24

2-2-5- مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم…………………………………. 25

2-2-5-1- مرور ادبیات مسائل مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم………… 26

2-2-5-2- مکانیابی تسهیلات با تقاضای تصادفی و تراکم………………………………….. 29

2-3- نظریه صف………………………………………………………………………………………………. 35

2-3-1- مشخصات صف………………………………………………………………………………… 36

2-3-2- قانون لیتِل………………………………………………………………………………………… 38

2-3-3- صف M/M/1…………………………………………………………………………………. 39

2-4- مسائل بهینه سازی چندهدفه………………………………………………………………………….. 40

2-4-1- فرمول بندی مسائل بهینه سازی چندهدفه…………………………………………………. 40

2-4-2- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای الگوریتم ژنتیک… 41

2-4-2-1- الگوریتم ژنتیک مرتب سازی نامغلوب…………………………………………….. 42

2-4-2-2- الگوریتم NSGA-II محدود شده…………………………………………………. 45

2-4-2-3- الگوریتم ژنتیک رتبه بندی نامغلوب………………………………………………… 46

2-4-3- الگوریتم‌های تکاملی برای بهینه سازی مسائل چندهدفه بر مبنای سیستم ایمنی مصنوعی…….. 49

2-4-3-1- سیستم ایمنی مصنوعی………………………………………………………………… 49

2-4-3-1-1- مفاهیم ایمنی…………………………………………………………………….. 49

2-4-3-1-2- ایمنی ذاتی………………………………………………………………………. 51

2-4-3-1-3- ایمنی اکتسابی…………………………………………………………………… 51

2-4-3-1-4- تئوری شبکه ایمنی…………………………………………………………….. 52

2-4-3-1-5- الگوریتم ایمنی مصنوعی……………………………………………………… 53

 

2-4-3-1-6- سیستم ایمنی مصنوعی و مسائل بهینه سازی چندهدفه…………………. 54

2-4-3-2- الگوریتم MISA………………………………………………………………………. 56

2-4-3-3- الگوریتم VIS………………………………………………………………………….. 61

2-4-3-4- الگوریتم NNIA………………………………………………………………………. 64

2-5- روش‌های اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌های چندهدفه………………………………………… 67

2-5-1- فاصله نسلی……………………………………………………………………………………… 68

2-5-2- درجه توازن در رسیدن همزمان به اهداف…………………………………………………. 69

2-5-3- مساحت زیر خط رگرسیون………………………………………………………………….. 70

2-5-4- تعداد جواب‌های غیرمغلوب نهائی………………………………………………………….. 71

2-5-5- فاصله گذاری……………………………………………………………………………………. 71

2-5-6- گسترش………………………………………………………………………………………….. 72

2-5-7- سرعت همگرائی……………………………………………………………………………….. 73

2-5-8- منطقه زیر پوشش دو مجموعه……………………………………………………………….. 73

2-6- جمع بندی……………………………………………………………………………………………….. 74

فصل سوم: مدل سازی مسأله و توسعه الگوریتم‌ها                                                 76

3-1- مسأله موردتحقیق……………………………………………………………………………………….. 77

3-2- طراحی الگوریتم‌ها……………………………………………………………………………………… 81

3-2-1- تطبیق الگوریتم‌ها با مسئله موردبررسی…………………………………………………….. 81

3-2-1-1- ساختار حل‌ها…………………………………………………………………………… 81

3-2-1-2- معیار توقف……………………………………………………………………………… 82

3-2-2- تطبیق الگوریتم NSGA-II برای مسئله موردبررسی………………………………….. 83

3-2-3- تطبیق الگوریتم CNSGA-II برای مسئله موردبررسی……………………………….. 84

3-2-4- تطبیق الگوریتم NRGA برای مسئله موردبررسی……………………………………… 85

3-2-5- تطبیق الگوریتم MISA برای مسئله موردبررسی……………………………………….. 85

3-2-6- تطبیق الگوریتم VIS برای مسئله موردبررسی…………………………………………… 85

3-2-7- تطبیق الگوریتم NNIA برای مسئله موردبررسی……………………………………….. 86

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل داده‌ها                                                                   87

4-1- تولید مسأله نمونه……………………………………………………………………………………….. 88

4-2- اندازه گیری عملکرد الگوریتم‌ها براساس معیارها………………………………………………… 89

4-3- تجزیه و تحلیل نتایج………………………………………………………………………………….. 92

فصل پنجم: نتیجه گیری و مطالعات آتی                                                            100

5-1- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………….. 101

5-2- مطالعات آتی………………………………………………………………………………………….. 102

فهرست منابع و مراجع                                                                                103

پیوست الف: محاسبه معیارهای هشت گانه برای الگوریتم های استفاده شده                  105

پیوست ب: نمودارهای بدست آمده از تجزیه و تحلیل نتایج                                    113

پیوست ج: یک نمونه مسئله حل شده توسط الگوریتم NSGA-II                           118

پیوست د: کد برنامه نویسی الگوریتم NSGA-II در محیط MATLAB                  123

 

 

 

فهرست اشکال

شکل 2-1- مدل پایه‌ای صف………………………………………………………………………………… 36

شکل 2-2- مجموعه حل‌های غیرمغلوب………………………………………………………………….. 41

شکل 2-3- نمایشی از نحوه عملکرد NSGA-II……………………………………………………… 43

شکل2-4- الگوریتم NRGA………………………………………………………………………………. 47

شکل 2-5- سلول B، آنتی ژن، آنتی بادی، اپیتوپ، پاراتوپ و ادیوتوپ…………………………… 50

شکل 2-6- فلوچارت الگوریتم MISA………………………………………………………………….. 57

شکل 2-7- یک شبکه تطبیقی برای رسیدگی به حافظه ثانویه………………………………………… 60

شکل 2-8- فلوچارت الگوریتم VIS……………………………………………………………………… 62

شکل 2-9- تکامل جمعیت NNIA……………………………………………………………………….. 65

شکل 2-10- نمایش حل‌های مناسب……………………………………………………………………… 69

شکل 2-11- مساحت زیر خط رگرسیون………………………………………………………………… 70

شکل 2-12- بیشترین گسترش……………………………………………………………………………… 73

شکل 3-1- مکانیسم عملگر تقاطع…………………………………………………………………………. 83

شکل 4-1- نمودار همگرایی الگوریتم‌ها براساس شاخص MID…………………………………… 90

شکل 4-2- نتیجه بدست آمده از آنالیز واریانس برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب………. 94

شکل 4-3- نتیجه بدست آمده از آزمون توکی برای معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب…………. 95

شکل 4-4- نتیجه به دست آمده از آنالیز واریانس برای تعداد جواب‌های غیرمغلوب…………… 97

 

 

 

فهرست جداول

جدول 4-1- مشخصات هر نمونه…………………………………………………………………………… 88

جدول 4-2- گروه بندی الگوریتم‌ها براساس معیار تعداد جواب‌های غیرمغلوب…………………. 96

جدول 4-3- مقایسه الگوریتم‌ها ازنظر معیارهای مختلف و در حالت‌های گوناگون……………… 98

جدول 4-4- متوسط معیارهای الگوریتم‌ها و رتبه بندی الگوریتم‌ها براساس آن      99

مقدمه

با رشد روز افزون معاملات تجاری در سطح جهان و در سال‌های اخیر، ظهور پدیده تجارت الکترونیک[1] و بانکداری الکترونیک[2] به عنوان بخش تفکیک ناپذیر از تجارت الکترونیک مطرح شد. بانکداری الکترونیک اوج استفاده از فناوری انفورماتیک و ارتباطات و اطلاعات برای حذف دو قید زمان و مکان از خدمات بانکی است. ضرورت یک نظام بانکی کارامد برای حضور در بازارهای داخلی و خارجی ایجاب می‌کند تا بانکداری الکترونیک نه به عنوان یک انتخاب، بلکه ضرورت مطرح شود. امروزه پایانه فروش، پایانه شعب، دستگاه‌های خودپرداز و … نماد بانکداری الکترونیک است و یافتن مکان بهینه برای این پایانه‌ها و دستگاه‌ها می‌تواند نقش مهمی در حضور یک بانک یا مؤسسه در بازارهای داخلی و خارجی داشته باشد [1].

1-2- مکانیابی تسهیلات

فرض کنید که یک شرکت رسانه‌ای می‌خواهد که ایستگاه‌های روزنامه را در یک شهر ایجاد کند. این شرکت در حال حاضر جایگاه‌هایی را به صورت بالقوه در شهرهای همسایه اش مشخص کرده‌است و هزینه ایجاد و نگهداری یک جایگاه را می‌داند. همچنین فرض کنید که تقاضای روزنامه در هر شهر همسایه مشخص است. اگر این شرکت بخواهد تعدادی از این ایستگاه‌ها را ایجاد کند، باتوجه به مینیمم کردن کل هزینه‌های ایجاد و نگهداری این ایستگاه‌ها و همچنین متوسط مسافت سفر مشتریان، این ایستگاه‌ها در کجا باید واقع شوند؟

سؤال قبل یک مثال از مسأله مکانیابی تسهیلات بود. مکانیابی تسهیلات یعنی اینکه مجموعه‌ای از تسهیلات (منابع) را به صورت فیزیکی به گونه‌ای در یک مکان قراردهیم که مجموع هزینه برآورده کردن نیازها (مشتریان) باتوجه به محدودیت‌هایی که سر راه این مکانیابی قرار دارد، مینیمم گردد.

از سالهای 1960 به این طرف مسائل مکانیابی یک جایگاه ویژه‌ای را در حیطه تحقیق در عملیات اشغال کرده‌اند. آنها وضعیت‌های مختلفی را درنظر گرفته‌اند که می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد: تصمیم گیری در مورد مکان کارخانجات، انبارها، ایستگاه‌های آتش نشانی و بیمارستان‌ها.

به طور اساسی، یک مسأله مکانیابی بوسیله چهار عنصر زیر توصیف می‌شود:

• مجموعه‌ای از مکانها که در آن‌ ها، تسهیلات ممکن است ایجاد یا باز شوند. برای هر مکان نیز بعضی اطلاعات درمورد هزینه ساخت یا باز نمودن یک تسهیل در آن مکان مشخص می‌شود.
• مجموعه‌ای از نقاط تقاضا (مشتریان) که برای سرویس دهی به بعضی از تسهیلات اختصاص داده شوند. برای هر مشتری، اگر بوسیله یک تسهیل معینی خدمت‌رسانی شود، بعضی اطلاعات راجع به تقاضایش و درمورد هزینه یا سودش بدست می‌آید.
• لیستی از احتیاجات که باید بوسیله تسهیلات بازشده و بوسیله تخصیص نقاط تقاضا به تسهیلات برآورده شود.
• تابعی از هزینه یا سودهایی که به هر مجموعه از تسهیلات اختصاص پیدا می‌کند.

پس هدف این نوع مسائل، پیدا کردن مجموعه‌ای از تسهیلات است که باید باتوجه به بهینه کردن تابع مشخصی باز شوند.

مدل‌های مکانیابی در یک زمینه گسترده از کاربردها استفاده می‌شود. بعضی از این موارد شامل موارد ذیل است: مکانیابی انبار در زنجیره تأمین برای مینیمم کردن متوسط زمان فاصله تا بازار؛ مکانیابی سایت‌های مواد خطرناک برای مینیمم کردن درمعرض عموم قرار گرفتن؛ مکانیابی ایستگاه‌های راه آهن برای مینیمم کردن تغییرپذیری زمان بندی‌های تحویل بار؛ مکانیابی دستگاه‌های خودپرداز برای بهترین سرویس دهی به مشتریان بانک و مکانیابی ایستگاه‌های عملیات تجسس و نجات ساحلی برای مینیمم کردن ماکزیمم زمان پاسخ به حادثه‌های ناوگان دریایی. با اینکه این پنج مسأله توابع هدف مختلفی دارند، همه این مسائل در حوزه مکانیابی تسهیلات واقع می‌شوند. درواقع، مدل‌های مکان‌یابی تسهیلات می‌توانند در موارد ذیل متفاوت باشند: توابع هدفشان، معیارهای فاصله‌ای که به کار می‌برند، تعداد و اندازه تسهیلاتی که قرار است مکانیابی شوند و چندین معیار تصمیم گیری مختلف دیگر. بسته به کاربرد خاص هر مسأله، درنظرگرفتن این معیارهای مختلف در فرموله کردن مسأله، منتهی به مدل‌های مکانیابی بسیار متفاوتی خواهدشد.

1-3- بیان مسأله

هدف از اجرای این تحقیق، مکان‌یابی سیستم‌های خدمات رسانی ثابت با ظرفیت خدمت محدود می‌باشد. یعنی دستگاه‌های خدمت‌رسان به چه تعداد و در چه محل‌هایی استقرار یابند و چه مراکز تقاضایی به این دستگاه های

فهرست مطالب

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	صفحه
فصل اول :مقدمه
بیان مسئله	3
ضرورت و اهمیت تحقیق	6
اهداف تحقیق	7
اهداف ویژه	7
فرضیه‌های تحقیق	8
ملاحضات تحقیق	8
تعاریف مفهومی و عملیاتی	9
فصل دوم : ادبیات و پیشینه تحقیق
تعریف یادگیری حرکتی	11
تعریف هیپنوتیزم	13
تاریخچه هیپنوتیزم	15
هیپنوتیزم در ایران در قرن اخیر	20
تفاوت هیپنوتیزم و مانیه تیزم	21
نظریه‌های هیپنوتیزم	22
نظریه‌های فیزیولوژیک	22
نظریه‌های روانشناختی	27
مؤلفه‌های هیپنوتیزم	29
انواع هیپنوتیزم	29
فازهای مختلف هیپنوتیزم	30
مراحل دستیابی به خلسه هیپنوتیزمی	31
ارتباط تلقین و یادگیری	33
هیپنوتیزم به عنوان مهار مغزی	34
محدودۀسنی برای انجام هیپنوتیزم درمانی	35
ممنوعیت هیپنوتیزم	35
هیپنوتیزم پذیری افراد	37
روش‌های مختلف هیپنوتیزم کردن	38
کاربرد هیپنوتیزم در ورزش	41
تصویر سازی هیپنوتیزمی	48
عنوان	صفحه
جمع بندی کلی	48
فصل سوم : روش تحقیق
جامعه آماری	52
جامعه آماری و نمونه آماری	52
متغیرهای تحقیق	53
ابزار مورد استفاده	53
روش اجرا	53
محدودیت‌های پژوهش	54
روش آماری	54
فصل چهارم : یافته های تحقیق
توصیف اطلاعات	57
بررسی توصیفی دادها	57
تجزیه و تحلیل اطلاعات	57
آزمون فرضیه‌های تحقیق	60
فصل پنجم : بحث  و نتیجه گیری
خلاصه تحقیق	71
نتایج تحقیق	71
بحث و بررسی نتایج	72
پیشنهادات برای تحقیقات آینده	75
پیشنهادات کاربردی	75
منابع	77

فهرست جداول

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	صفحه
جدول (4-1)مربوط به توانایی تصویر سازی شرکت کنندگان	57
جدول (4-2)آماره‌های توصیفی متغییر وابسته در مراحل مختلف	58
جداول(4-3)مربوط به آزمون کلموگروف اسمیرنف	59
جدول(4-4)آزمون t همبسته وابسته اجرای مهارت یک خم کشتی در گروه هیپنوتیزم	60
جدول(4-5)آزمون t همبسته وابسته  اجرای مهارت یک خم کشتی در گروه تمرین بدنی	61
جدول(4-6)آزمونt همبسته وابسته اجرای مهارت یک خم کشتی در گروه هیپنوتیزم و تمرین بدنی	62
جدول(4-7)آزمون t همبسته وابسته یادگیری مهارت یک خم کشتی در گروه هیپنوتیزم	63
جدول(4-8)آزمون t همبسته وابسته به یادگیری مهارت یک خم کشتی در گروه تمرین بدنی	64
جدول(10-4)آزمون t همبسته وابسته به یادگیری مهارت یک خم کشتی در گروه تمرین بدنی و هیپنوتیزم	65
جدول (11-4) نتایج ازمون تحلیل واریانس عاملی در مرحله اکتساب مهارت یک خم کشتی	66
جدول 12-4 نتایج آزمون تعقیبی توکی در مقایسه تغییرات گروه ها بین پیش آزمون و اکتساب مهارت یک خم کشتی	67
جدول (13-4) نتایج ازمون تحلیل واریانس عاملی در مرحله یادداری	68
جدول (14-4) نتایج آزمون توکی در مقایسه تغییرات بین گروه ها بین گیش آزمون ئ یادداری مهارت یک خم کشتی	69

فهرست نمودارها

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	صفحه
نمودار(4-1)مقایسه پیش آزمون و اکتساب مهارت یک خم کشتی در گروه هیپنوتیزم	60
نمودار(4-2)مقایسه پیش آزمون و اکتساب مهارت یک خم کشتی گروه تمرین بدنی	61
نمودار(4-3)مقایسه پیش آزمون و اکتساب مهارت یک خم کشتی گروه هیپنوتیزم و تمرین بدنی	62
نمودار (4-4)مقایسه پیش آزمون و یادداری مهارت یک خم کشتی گروه هیپنوتیزم	63
نمودار (4-5)مقایسه پیش آزمون و یادداری مهارت یک خم کشتی گروه تمرین بدنی	64
نمودار (4-6)مقایسه پیش آزمون و یادداری مهارت یک خم کشتی گروه تمرین بدنی و هیپنوتیزم	65

مقدمه:

یکی از زمینه‌های علوم ورزشی که در سال‌های اخیر موجب ارتقای کیفیت عملکرد ورزشکاران و ثبت رکوردهای بهتر و برتری آن‌ ها در رقابت‌ها شده است علم روانشناسی ورزشی است.روانشناسی ورزش به عنوان یکی از شاخه‌های علوم تربیت بدنی و ورزشی سعی دارد به سؤالات مربوط به رفتار بشر در حوزه ورزش پاسخ دهد.

برای بهبود در اجرای مهارت‌های ورزشی و در نهایت موفقیت ورزشی که هدف تمام مربیان و معلمان ورزشی و ورزشکاران است،علاوه بر جنبه‌های جسمانی و اصول بیومکانیکی،عوامل روانی نیز وجود دارند وبایستی مورد توجه قرار گیرند.روانشناسی ورزش از یافته‌های روانشناسی برای مطالعه رفتار حرکتی استفاده می‌کند و به یادگیری حرکتی و اجرا توجه دارد و عوامل روانشناختی مؤثر بر یادگیری،اجرا و مهارت‌های حرکتی را بررسی می‌کند

روانشناسان برای بهبود کنترل عوامل روانی مؤثر بر یادگیری و اجرای مهارت ورزشی در تمرین و مسابقه از  فنون مختلفی استفاده می‌کنند. آن‌ ها با توجه به شرایط از محرک‌ها و آرام بخش‌های روانی مختلفی استفاده می‌کنند. مربیان در تمام سطوح ار روش‌های روانشناختی مانند کنترل هیجان،تصویرسازی ذهنی،هدف چینی،بازداری تفکر،تمرکز و افزایش اعتماد به نفس کمک می‌گیرند تا ورزشکاران را در اجرای بهتر یاری نمایند.

روشی که به تازگی مورد توجه محققین روانشناس ورزشی قرار گرفته است،مطالعه اثرات هیپنوتیزم[1] بر عملکرد و یادگیری ورزشکاران می‌باشد استفاده کاربردی از هیپنوتیزم به مرور زمان جایگاه خویش را در تمرینات و صحنه رقابت‌های ورزشی پیدا کرده است.وقتی ورزشکار در حالت هیپنوتیزمی قرار دارد،افزایش تمرکز،به وجود آمدن حالت جذبه و خلسه،انفکاک و کاهش آگاهی از محیط و همچنین داشتن تلقین پذیری برای وی ایجاد می‌شود.چنانچه ورزشکار در این حالت به درستی هدایت شود، می‌تواند افزایش بهبود عملکرد را تجربه نماید.

در حال حاضر نیز با آنکه تحقیقات متعدد و مختلفی توسط دانشمندان بسیاری از جمله روان پزشکان یا روانشناسان و فیزیولوژیست‌ها انجام شده و سعی بر روشن سازی ماهیت هیپنوتیزم داشته‌اند، لیکن هنوز برداشت ذهنی مردم و حتی بسیاری از دانشجویان و دانش آموختگان نسبت به هیپنوتیزم یک برداشت غیر عملی است،و با وجود آنکه محققان تا کنون به سؤالات زیادی پاسخ داده‌اند ،اما ابهامات و تناقضاتی نیز وجود دارد که انجام تحقیقات بیشتر را در این خصوص ضروری می‌سازد.

بیان مسئله:

روانشناسان ورزشی اساساَ بر این باورند که برای ایجاد و حفظ عملکردهای مطلوب ورزشی به مهارت‌های ذهنی نیاز است(هاردی و نلسون[2] 1989).روانشناسان برای کنترل و بهبود عوامل روانی مؤثر بر یادگیری و اجرای مهارت ورزشی در تمرین و مسابقه از روش های مختلفی استفاده می‌کنند.یکی از این تکنیک‌ها که می‌تواند آرام بخش‌ روانی باشد،هیپنوتیزم است. آن‌ ها معتقد هستند که به کمک هیپنوتیزم می‌توان رفتار انسان را به شکلی عملی و کنترل شده مورد مطالعه قرار داد(پوهارت و تاد[3]).بر اساس کتاب روانشناسی کاپلان و سادوک هیپنوتیزم یک روش درمانی است که با تغییر حالت هوشیاری و استفاده از سه مولفه تمرکز،انفکاک و کاهش آگاهی محیطی،مخاطب را در شرایطی قرار می‌دهد که می‌توان فرایند درمان هیپنوتیزم را در مورد بیمار به کار برد(سهرابی 1388).هیپنوتیزم نیز مانند تصویرسازی ذهنی یک فرایند رفتاری شناختی است ،که داری عملکرد ادراکی(مربوط به شناخت) و انگیزشی(مربوط به انگیزش) هستند.در احساس شناخت هیپنوتیزم برای طرز فکر ورزشکاران در مورد خودشان،طرز عملکردشان و یادگیری مهارت‌های جدید مورد استفاده قرار گرفته و در احساس انگیزش،هیپنوتیزم برای کنترل هیجانات،کاهش اضطراب،افزایش و یا کاهش برانگیختگی،افزایش تلاش مورد استفاده قرار گرفته است.

روان شناسان، به‌تدریج به این تصور که هیپنوتیزم، انسان را به موجودات عجیب، منفعل و سلطه پذیری تبدیل می‌کند را کنار می‌گذارند و این باور را جایگزین می‌کنند که برای ایجاد رفتار و واکنش‌های طبیعی، باید به هیپنوتیزم متوسل شد. آن‌ ها، به تدریج متقاعد می‌شوند که به کمک هیپنوتیزم می‌توان رفتار انسان را به شکل عملی و کنترل شده مورد مطالعه قرار داد (پوهارت و تاد [4]).

تغییراتی که در سیستم فیزیولوژی بدن ما در اثر هیپنوتیزم رخ می‌دهد تأثیراتی همه جانبه است . تغییر، در عضلات ارادی و غیرارادی، اعضاء و غدد ، حواس پنج گانه و تغییراتی در ناحیه مغز مانند جریان خون ناحیه ای مغز ، قشر مغز و امواج مغزی می‌باشد که علاوه بر افراد عادی در ورزشکاران نیز مشاهده می‌شودوتغییرات ایجاد شده در بهبود عملکرد ورزشی آنان مؤثر بوده است (ویلیامسون[5] وهمکاران،2002).

روانشناسان معتقدند که تصویرسازی و آرام سازی هنگامی که با یکدیگر ترکیب شوند اثرات مطلوب‌تری بر عملکرد خواهند داشت.حال به منظور افزایش کارایی و عملکرد ورزشکاران،استفاده از خلسه هیپنوتیزمی که زمان و تمرکز بیشتری را در اختیار فرد می‌گذارد تا تمام حرکات و مسابقه را در ذهن خود بیاورد می‌تواند مؤثر باشد.

علاقه به‌تأثیرهیپنوتیزم بر عملکرد ورزشی از سال 1889 آغاز گردید .مول (1985) ادعا کرد که آزمودنی‌های که تحت تأثیر هیپنوتیزم قرار می‌گیرند از چنان قدرت عضلانی بر خوردار خواهند شد که در شرایط عادی امکان‌پذیر نخواهد بود. هوارد [6]و ریردون در سال 1986 به بررسی اثر هیپنوتیزم بر خود انگاره و کاهش اضطراب، رشد ، عضلانی و عملکرد عصبی عضلانی پرداختند و دریافتند که هیپنوتیزم باعث افزایش عملکرد افراد می‌شود. اگر چه هیپنوتیزم توسط روانشناسان ورزش مورد استفاده قرار گرفته است؛ اما فقط بررسی تجربی محدودی در زمینه‌ی تأثیر هیپنوتیزم بر روی عملکرد ورزشی ، حرکتی و جسمانی انجام شده است. (تیلور  وهمکاران[7] 1993). میرز[8] وهمکاران( 1996) نشان دادند که طرح‌های شناختی رفتاری مانند هیپنوتیزم در بهبود عملکرد ورزشکاران تأثیر دارد. توانایی، در ایجاد تغییرات گسترده و عمیق در عملکرد ورزشی در ورزش ژیمناستیک که مستلزم کاربرد مهارت‌های پیچیده است قابلیت هیپنوتیزم را هر چه بیشتر نمایش می‌دهد. تصویرسازی در حالت هیپنوتیزم توانست سرعت یادگیری فنون متعدد و پیچیده، اجرای آن‌ ها و همچنین قابلیت انعطاف را بیشتر نماید تا ورزشکار نیروی خود را متمرکز نماید (لیگت[9] و هامادا[10] ،1993).

تیلور و گرسن[11](1992) هیپنوتیزم آمیخته با تصویرسازی ذهنی را در ارتقای عملکرد تنیس مؤثرتر از تصویرسازی ذهنی به تنهایی. دانسته‌اند. یافته‌های آن‌ ها نشان داده است که تصویرسازی ذهنی آمیخته با القای هیپنوتیزمی پیشرفت چشمگیری را در قابلیت انجام تکنیک وعملکرد به همراه داشت. همچنین نشان داده شده است که هیپنوتیزم بر امتیازات به دست آمده بازیکنان فوتسال در آزمون شوت به دروازه تاثیر دارد و گروه آزمایشی بر اثر مداخله ی هیپنوتیزم،امتیازات مثبت بیشتری در آزمون شوت به دروازه به دست آورده است(حیدری و همکاران1388).سهرابی و همکاران(1386) مطالعه موردی بر روی یک شمشیرباز حرفه‌ای انجام دادند وبه این نتیجه رسیدند که هیپنوتیزم باعث بالا رفتن اعتماد به نفس می‌شود و در نتیجه در بهبود عملکرد ورزشکار تأثیرگذار است.

واسکوز[12](2005)نشان داد که گروه مداخله هیپنوتیزمی به طور قابل توجهی امتیازات بهتری از گروهی که هیپنوتیزم دریافت نکردند، در امتیازات دریبل زدن،دفاع کردن و پرش سه گام در پایان جلسات به دست آوردند.

iranienne (1955-1965)