اسم الباحث : هدى حافظ عبدالحليم حميد
اسم المشرف : أ.م.د. رائد رحمان عدنان ;أ.د. حامد عذاب ال جميل
الكلمات المفتاحية : Tram routes, Karbala tramway route’s location, Analytic Hierarchy Process (AHP),(MCDM),(AHP)
الكلية : كلية الهندسة
الاختصاص : الهندسة المدنية هندسة البنى التحتية
سنة نشر البحث : 2025
تحميل الملف : اضغط هنا لتحميل البحث
الخلاصة
لقد أدى التوسع الحضري السريع والنمو السكاني والزيادة المستمرة في أعداد المركبات إلى تفاقم مشكلات الازدحام المروري وتلوث الهواء والضوضاء في مدينة كربلاء. وقد أسهمت هذه المشكلات في زيادة زمن الرحلة، وارتفاع معدلات التلوث البيئي، وتكرار الحوادث المرورية، فضلاً عن التأثيرات السلبية على راحة الركاب. ولمعالجة هذه التحديات، تم وضع سياسة إستراتيجية تضمنت إنشاء شبكة ترام في مدينة كربلاء لتلبية الطلب المتزايد على النقل، والتخفيف من حدة الازدحامات المرورية.
تم اختيار نظام الترام مقارنة بوسائل النقل الأخرى مثل الحافلات أو المترو لما يتمتع به من مزايا متوازنة؛ إذ يوفر سعة أكبر، وانبعاثات أقل، ومسارات ثابتة وموثوقة مقارنة بالحافلات، في حين يُعد أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية وأكثر ملاءمة للمدن المتوسطة الحجم من أنظمة المترو.
بدأت الدراسة بتقييم واقع النقل الحالي، بما في ذلك تحليل التدفق المروري، والسرعة، وزمن التأخير، والملوثات الهوائية (CO, CO₂, NO₂, PM2.5, PM10) إضافة إلى مؤشر جودة الهواء (AQI) ومستويات الضوضاء. وقد أظهرت النتائج أن أكثر من 70% من مقاطع الطرق تعمل عند مستويات خدمة حرجة (D–F) وأن أكثر من نصف الممرات سجلت مستويات غير صحية لمؤشر جودة الهواء، بينما تجاوزت مستويات الضوضاء الحدود الموصى بها من قبل منظمة الصحة العالمية.
لتحديد المسارات المثلى للترام، تم اعتماد مجموعة من المعايير الأساسية شملت: مستوى الخدمة، استعمالات الأراضي، زمن التأخير، جودة الهواء، والضوضاء المرورية. أما معايير اختيار مواقع المحطات فقد تضمنت استعمالات الأراضي، الكثافة السكانية، وسهولة الوصول، مع اعتماد مسافة مشي مفضلة تتراوح بين 300–500 متر من المناطق الحيوية. وقد جرى استخدام أسلوب التحليل الهرمي (AHP) لتحديد أوزان المعايير الرئيسة بالاستناد إلى مقياس المقارنة ذي النقاط التسع لـ Saaty. وأظهرت النتائج أن مستوى الخدمة كان الأعلى وزناً، تلاه استعمالات الأراضي، ثم التأخيرات، وجودة الهواء، وأخيراً الضوضاء. أما بالنسبة لمعايير المحطات، فقد حظي معيار مسافة المشي بالأهمية الكبرى.
تم تطبيق إطار لاتخاذ القرار متعدد المعايير (MCDM)باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (GIS) مما نتج عنه أربعة بدائل لمسارات الترام بطول إجمالي بلغ 61.23 كم مع 106 محطات. وقد جرى تقييم هذه المسارات من حيث إمكانية الوصول، نطاق الخدمة، التغطية السكنية، وتكاليف الإنشاء باستخدام طريقتي CRITIC وEDAS وجاء المسار الأول في المرتبة الأعلى، تلاه المساران الثاني والرابع، بينما كان المسار الثالث الأقل ملاءمة.
كما أجريت محاكاة مرورية باستخدام برنامج PTV VISSIMلمقارنة سيناريوهين: الوضع الحالي والوضع بعد تنفيذ الترام. وأظهرت النتائج تحسناً كبيراً؛ حيث انخفضت مقاطع الطرق عند مستويات الخدمة E و Fمن 70% إلى الصفر، وارتفعت السرعة المرورية بنسبة 131%، كما انخفضت التأخيرات بأكثر من 60%، وتراجعت الانبعاثات بنسبة تراوحت بين 13–60%. إضافة إلى ذلك، شهدت تغطية وكفاءة النقل العام تحسناً ملحوظاً.
وتخلص الدراسة إلى أن إنشاء نظام ترام في كربلاء يمثل حلاً مستداماً لمشكلات الازدحام المروري، والتلوث البيئي، وعدم المساواة في فرص التنقل. كما أن الإطار المقترح قابل للتطبيق في تخطيط النقل في مدن متوسطة الحجم أخرى ضمن الدول النامية.
Sustainable Public Transportation for Karbala City: TRAM As a Case Study
Abstract
Rapid urbanization, population growth, and the increasing number of vehicles have significantly worsened congestion, air pollution, and noise in Karbala City. This problem leads to increase the travel time, air pollution, traffic accidents and adverse effects on the comfort of passengers. In order to solve this problem, a strategic policy was developed including the establishment of a tramway networks in Karbala City to meet the increasing of transport needs, as well as alleviate the problem of traffic congestion.
The tram system was selected over other public transport modes such as buses or metro due to its balanced advantages. Unlike buses, they offer higher capacity, lower emissions, and reliable fixed routes, while being more cost-effective and feasible for mid-sized cities than metro systems.
The research began with an assessment of current transport conditions including traffic flow, speed, delays, air pollutants (CO, CO₂, NO₂, PM2.5, PM10), Air Quality Index (AQI), and noise. The assessment results showed that over 70% of road segments operated at critical LOS (D–F), more than half of the corridors recorded unhealthy AQI levels, and noise levels exceeded WHO thresholds.
To identify optimal tram routes, the main criteria were selected: LOS, land use, delay time, air quality, and traffic noise. Station location criteria included land use, population, and accessibility, with a preferred walking distance of 300–500 meters from vital places.
Analytical Hierarchical Process (AHP) was used for weighing the main criteria based on Saaty’s nine-point comparison scale. The AHP weighting process revealed that the LOS had the highest weight (37.8%), followed by land use (29.4%), delay (19.1%), AQI (8%), and noise (5.6%). For station selection, walking distance was the greatest importance (56%).
A GIS-based Multi-Criteria Decision-Making (MCDM) framework was applied, producing four tram route alternatives with total length of 61.23 km and 106 stations. Routes were evaluated for accessibility, service area, residential coverage, and construction costs using CRITIC and EDAS methods. Route 1 ranked highest, followed by Routes 2 and 4, while Route 3 was least suitable.
Microsimulation modeling using PTV VISSIM was conducted to simulate two traffic scenarios, the existing conditions and post-tram implementation. The results showed substantial improvements: LOS F and E segments dropped from 70% to zero, average traffic speed rose by 131%, delays decreased by over 60%, and emissions were reduced by 13–60%. Public transport coverage and efficiency also improved significantly.
The study concludes that implementing a tram system in Karbala would offer a sustainable solution to traffic congestion, environmental pollution, and mobility inequality. The proposed framework can also be adapted for transit planning in other mid-sized cities of developing countries.
