مدل سازی فضایی کالبدی مبتنی بر دوقلوی دیجیتال برای مدیریت هوشمند زیرساخت های شهری و کاهش آسیب پذیری در بحران ها (نمونه موردی: شبکه معابر تبریز)

پژوهش حاضر با هدف طراحی چارچوب مدل سازی فضایی-کالبدی مبتنی بر دوقلوی دیجیتال برای مدیریت هوشمند شبکه معابر و کاهش آسیب پذیری در بحران ها با مطالعه موردی کلانشهر تبریز انجام گرفته است. روش پژوهش از نوع ترکیبی با رویکرد طراحی سیستم و شبیه سازی محاسباتی است که در بخش کیفی با استفاده از مصاحبه های نیمه ساختاریافته با ۲۶ نفر از مدیران و کارشناسان شهرداری تبریز، مولفه ها و لایه های چارچوب شناسایی و موانع پیاده سازی با روش AHP اولویت بندی شد. در بخش کمی، چهار سناریوی بحران (زلزله، سیلاب، انسداد معابر و شرایط جوی نامساعد) بر روی شبکه معابر منطقه ۲ تبریز با استفاده از نرم افزارهای ArcGIS Pro، CityEngine، SUMO و Python شبیه سازی و کارایی چارچوب در سه حالت وضعیت موجود، با داده های لحظه ای و با داده های پیش بینی کننده ارزیابی گردید. یافته ها نشان می دهد که چارچوب پیشنهادی شامل شش لایه اصلی (فیزیکی، داده، اتصال، مدل سازی، تحلیل و پیش بینی، و تصمیم سازی) و هفت مولفه کلیدی است. شبیه سازی نشان می دهد که پیاده سازی چارچوب با داده های پیش بینی کننده، شاخص نفوذپذیری شبکه را تا ۵۹.۳ درصد بهبود می بخشد، زمان دسترسی به مراکز امدادی را تا ۴۱.۹ درصد کاهش می دهد و زمان پاسخگویی را تا ۳۸.۵ درصد بهبود می بخشد. همچنین، هزینه های نگهداشت شبکه معابر را ۳۴.۵ درصد کاهش می دهد. مهم ترین موانع پیاده سازی به ترتیب اولویت عبارت اند از: موانع داده ای با وزن ۰.۳۴۷، فنی-زیرساختی با وزن ۰.۲۸۳، نهادی-مدیریتی با وزن ۰.۲۱۴ و مالی-اقتصادی با وزن ۰.۱۵۶. نتایج پژوهش بر ضرورت ایجاد پایگاه داده یکپارچه GIS و BIM، استقرار شبکه حسگرهای اینترنت اشیا و تدوین استانداردهای داده گذاری تاکید دارد.