سيستمهاي حمل و نقل هوشمند (ITS)
سيستمهاي حمل و نقل هوشمند (ITS)
1- مقدمه:
سيستمهاي هوشمند حمل و نقل يكي از دستاوردهاي فناوري اطلاعات و ارتباطات در حمل و نقل است. و در تمام امور و زمينههاي فرهنگي، سياسي، اقتصادي كشور تاثير بسزايي دارد. حمل و نقل و جابجايي كالا و مسافر به عنوان يكي از مهمترين نيازهاي بشر در برنامهريزي هاي كلان كشورها مورد توجه قرار ميگيرد.
امروزه فناوري اطلاعات براي حل مشكلات حمل و نقل بسيار مورد توجه كارشناسان قرار گرفته است.
استفاده از اين سيستم در صنعت حمل و نقل نيز امري بديهي است. زيرا تقويت و بازسازي بخش حمل و نقل با استفاده از روشهاي نو و هوشمند و نيز با توجه به جايگاه و اهميت ويژه كشور بدليل واقع شدن در منطقه خاورميانه و خليج فارس و واقع شدن در مسيرهاي مهم حمل و نقل بينالمللي و وسعت و موقعيت جغرافيايي آن ضرورت استفاده از اين سيستم آشكار ميگردد و دگرگوني سريع و شگرفي در رشد و توسعه اقتصادي كشور پديد ميآورد.
ايجاد سيستمهاي هوشمند حمل و نقل يك زيرساخت مطلوب و مناسب جهت دستيابي به اهداف و استفاده از منابع و كاهش صدمات و افزايش ايمني و آرامش و كاهش هزينه و اثرات نامطلوب و روانسازي جريان ترافيك ميباشد.
2-تاريخچه ITS:
مرحله شروع تحقيقات در زمينه ITS در دهه 1960 و 1970 بوده. در سال 1970 براي اولين بار بودجه تحقيقاتي توسط ايالات متحده آمريكا براي پروژه سيستمهاي راهنماي الكترونيكي مسير (ERGS) (Electronic Route Guidance System) در نظر گرفته شد و همزمان پروژههاي مشابهي نيز در ژاپن و اروپا انجام گرفت. اين سيستمها تأكيد ويژهاي بر هدايت در مسيريابي داشتهاند و با توجه به محدوديتهاي آن زمان، اين سيستمها هرگز بصورت عملي نتيجهاي ندادند.
مرحله دوم از سالهاي 1980 تا 1995 بود كه شرايط براي توسعه ITS، بهبود دريافت پيشرفتهاي تكنولوژي از قبيل كامپيوترهاي كوچك كه حافظههايي با حجم زياد و پردازشگرهاي سريع باعث شد سيستمهاي پردازشي بسيار ارزان بوجود آيد.
در سال 1984 در ژاپن كار بر روي پروژه سيستم ارتباطات اتومبيل- جاده (Road-Automobile communication) اساس سيستم حمل و نقل امروزي را تشكيل ميدهد شروع شد و همزمان با آن دو پروژه در اروپا انجام گرفت مرحله آخر بعد از سالهاي 1995، ITS وارد مرحله جديدي شده است.
-تاريخچه ITS در ايران:
سابقه ITS در ايران مانند ساير كشورها به استفاده از چراغهاي كنترل تقاطعها در راههاي درونشهري باز ميگردد.
سابقه استفاده از اولين چراغ زماندار را ميتوان براي كنترل تقاطعهاي تهران در حدود 50 سال گذشته نسبت داد. سيستمهاي كنترل اتوماتيك چراغها كه بصورت الكترونيكي، زمان
چراغها را تنظيم ميكردند به مرور جايگزين سيستم دستي شده كه هنوز هم در بسياري از تقاطعهاي كشور نصب بوده و مورد بهرهبرداري قرار ميگيرد.
اين چراغها براي كليه ساعات شبانهروز زمانبندي يكساني را اعمال مينمايند، مگر اينكه پليس با حضور خود در تقاطع زمانبندي چراغ را تغيير دهد.
استفاده ازتكنولوژي مرتبط بهITS درصنعت حمل ونقل ايران:
-نصب تابلوهاي متغير اطلاعرساني در مورد پيشبيني وضعيت جوي
-نصب تابلوهاي متغير اطلاعرساني به مسافرين در خصوص ساعات حركت اتوبوسهاي مسافربري در ترمينالهاي مسافربري
-تهيه و اعلام اخبار و پيامهاي ترافيكي
-تغيير ساختار نظام ثبت و پردازش اطلاعات تصادفات جادهاي در كشور
-تهيه نقشههاي ديجيتالي از راههاي كشور و تجهيزات موجود در كنار راهها
3-مفهوم ITS:
تعريفي كه در سال 1998 توسط انجمن حمل و نقل هوشمند آمريكا در ارتباط با ايده ITS بصورت عام مورد قبول قرار گرفت به شرح زير است:
مردم از تكنولوژي در حمل و نقل براي صرفهجويي در پول و وقت در زندگي روزمره استفاده ميكنند.
تعريف رسميتر كه توسط اداره حمل و نقل آمريكا در آوريل سال 1999 منتشر شد به شرح زير است. سيستم حمل و نقل هوشمند اطلاعات مربوط به جابجايي مسافر و كالا را جمعآوري، نگهداري، پردازش و توزيع مينمايد.
4-خدمات قابل ارائه و مهمترين عملكردهاي ITS:
الف-مديريت اطلاع سوانح و امداد
-اطلاعرساني فوري در وضعيت اضطراري
-اطلاعرساني در مواقع تصادف و بلايا به متوليان مديريت حمل و نقل
-پشتيباني و راهنمايي وسايل نقليه امدادي
ب-اطلاعرساني عمومي به رانندگان و مسافران:
-ارائه اطلاعات براي تعيين مسير بهينه
-ارائه اطلاعات آب و هوايي
-ارائه اطلاعات وضعيت راه
-ارائه اطلاعات ترافيكي نواحي مجاور بزرگراه
ج-مديريت جريان ترافيك و نظارت بر تردد وسايل نقليه:
-جمعآوري و ارائه اطلاعات پايه
-كمك به فعاليتهاي پليس از قبيل:
كشف وسيله نقليه دودي
اعمال نظارت بر اجراي قوانين راهنمايي و رانندگي و كنترل سرعت وسايل نقليه
ثبت تخلفات
-استفاده از ظرفيت كامل راهها
-آناليز و ارزيابي طرحهاي محدوديت ترافيك
-بهينهسازي كنترل چراغهاي راهنمايي و رانندگي
5-سيستمها وتجهيزات موردنيازسيستم حمل ونقل هوشمند:
1-سيستم تردد شمار
2-تجهيزات هوشمندسازي چراغهاي راهنمايي
3-سيستم توزين در حال حركت (WIM)
4-سيستم اطلاعرساني اتوماتيك راديويي
5-سنسورهاي هواشناسي
6-دوربينهاي سرعت سنج
7-تابلوهاي پيام متغير (VMS)
8-موقعيتياب خودكار وسيله نقليه (AVL)
9-سيستم ثبت و تشخيص پلاك خودرو
10-سيستمهاي تشخيص خودكار حوادث (AID)
11-سيستمهاي پيشرفته اطلاعرساني به مسافرين (ATIS)
12-دوربينهاي مداربسته و نظارت تصويري (CCTV)
5-1-سيستمهاي ترددشمار:
سيستمهاي ترددشمار يا شناساگرها، اطلاعات و دادههاي مربوط به وضعيت وسايل نقليه و جريان ترافيك را جمعآوري مينمايند اين اطلاعات عبارتند از:
-تشخيص طول، ارتفاع، حضور و سرعت وسايل نقليه
-شمارش و اندازهگيري حجم ترافيك عبوري، طول صف وسايل، تشخيص توقف و …
-تشخيص عابرين پياده جهت برنامهريزي و اولويت بندي حركت در زمانبندي چراغهاي راهنمايي
شناساگرها انواع مختلف دارند كه عبارتند از: حلقههاي القايي، شناساگرهاي راداري، مادون قرمز، صوتي و …
5-2-تجهيزات هوشمندسازي چراغهاي راهنمايي:
هدف از هوشمندسازي چراغهاي راهنمايي تقاطعها، به حداقل رساندن متوسط تأخير وسايل نقليه عبوري پشت چراغ قرمز است. در اين سيستم، دادههاي مربوط به حجم عبوري هر يك از مسيرها توسط شناساگرها جمعآوري ميشود و پس از پردازش اين دادهها زمانبندي بهينه چراغهاي راهنمايي تعيين ميگردد اين روش حداكثر استفاده از ظرفيت راههاي مرتبط با تقاطع هوشمندساز را موجب ميشود و باعث افزايش سرعت متوسط سفر ميگردد.
5-3-سيستم توزين در حال حركت (WIM) :
سيستم توزين در حال حركت يكي از كارآمدترين روشها براي كنترل وزن وسايل عبوري از يك مقطع است. اين سيستم ميتواند عبور وسايل نقليه با بار غيرمجاز كه تخريب و صدمه به ابنيه راهها مانند پلها و روسازي را موجب ميشود كنترل نمايد. نحوه عملكرد سيستم به اين صورت است كه سنسورهاي وزني كه قابليت توزين وسيله در حال حركت (با سرعت محدود) را دارند. وزن وسايل نقليه عبوري را تشخيص ميدهند و در صورت غيرمجاز بودن وزن، اخطار توقف به راننده وسيله نقليه (از طريق VMS) يا از طريق سيستم صوتي اعلام ميشود و سيگنالي براي مأموران پليس ارسال مينمايد تا به وضعيت وسيله نقليه خاطي رسيدگي شود.
5-4- دوربينهاي سرعت سنج
عمده معيارها و شاخصهاي موثر در مكانيابي دوربينهاي سرعت سنج بصورت نرخ تصادفات، ميزان تلفات مجروحي و فوتي ناشي از تصادفات و سرعتهاي سفر تعريف ميشوند اين عوامل مشخص كننده مقاطع بحراني در محورهاي مورد نظر است بنابراين با تحليل اطلاعات آمارگيري سرعت و همچنين آناليز آمار تصادفات، مقاطع بحراني، شناسايي و اولويتبندي ميشوند و دوربينها در آن مكانها نصب ميگردند.
5-5- تابلوهاي متغيير خبري
تابلوهاي متغيير خبري (VMS) از كاربرديترين سيستمهاي اطلاعرساني در مجموعه ITS بشمار ميروند وظيفه خبررساني و راهنمايي بهنگام مسافران و رانندگان در حمل و نقل جادهايي را بر عهده دارند. با توجه به عملكرد ترافيكي اطلاعاتي كه براي رانندگان و مسافران در اين مسيرها مفيد خواهد بود اعلام مواردي همچون يكطرفه شدن موقتي، اطلاعات مربوط به وضعيتهاي خاص يا مهم و .. ميباشد.
همچنين در شرايط عادي از اين تابلوها ميتوان جهت اعلام پيامهاي ايمني و … استفاده نمود.
با توجه به اهداف اين تابلوها محلهايي براي نصب وجود دارند كه به شرح زير هستند.
- قبل از نقطه حادثه خيز
- قبل از ورودي- خروجيها
- قبل از محل اخذ عوارض
در تعيين محل نصب تابلوهاي متغيير خبري فاصله لازم براي تصميمگيري به موقع رانندگان (قبل از ورودي و خروجي پرتردد) درنظر گرفته ميشود.
همچنين امكان فيزيكي نصب تابلوها در موقعيتهاي موردنظر مورد توجه قرار ميگيرد مانند عرض كافي شانه مواردي نظير قوس، شيب، تابلوهاي ثابت، پل و.. كه بر ديد تابلو تاثير ميگذراند درنظر گرفته ميشوند.
6- دستاوردهاي شگرف ITS در كشورهاي پيشرفته:
امروزه مسايل و مشكلات حمل و نقل از قبيل افزايش خسارتهاي مادي و معنوي ناشي از سوانح و تصادفات، مشكلات نظارت و مديريت در حمل و نقل برونشهري، افزايش زمانهاي تلف شده و روند رشد سريع تقاضاي حمل و نقل به ويژه در روزها و ساعات اوج، كاهش منابع انرژي و.. به يك مشكل جدي تبديل شده است.
ITS با استفاده از فنآوريهاي جديد در زمينههاي پردازش اطلاعات، ارتباطات، كنترل و الكترونيك و بطور خلاصه فنآوري اطلاعات ارتباطي مناسبي بين انسان، وسيله نقليه و راه برقرار ميسازد.
در صورت استفاده درست، بسياري از مشكلات فوقالذكر را رفع مينمايد و ارتقاء سطح زندگي مردم و بهبود ايمني راهها را موجب ميشود. به گونهايي كه حتي كشورهاي در حال توسعه نظير مالزي- شيلي- هنگكنگ ايجاد توسعه ITS را در راس برنامههاي حمل و نقل خود قرار دادهاند.
چند نمونه منافع حاصله از ITS در كشورهاي مختلف عبارتند از:
آمريكا:
- 33 تا 40 درصد كاهش تصادفات، بدليل اطلاعرساني مناسب و بهنگام
-40 درصد كاهش تعداد قربانيان تصادف، بدليل امدادرساني سريع
- 20 درصد كاهش زمان در سفرهاي عادي و 10 درصد در سفرهاي امدادي
- 8 تا 25 درصد كاهش زمان تاخير در تقاطعها
-44 درصد افزايش ظرفيت عملي راهها در حالي كه طول آنها 11 درصد افزايش يافته بود.
اروپا: 25درصد كاهش تصادفات جادهايي
ژاپن: 2/9 ميليارد دلار سود سالانه حاصل از كاهش تراكم جريان ترافيك
7- ضرورت پيادهسازي ITS در ايران
با توجه به وضعيت نابسامان ايمني تردد جادهاي و امدادرساني در كشورها و بالا بودن تصادفات جادهايي لذا بهرهگيري از مزاياي ITS در كشور ما اهميتي دو چندان دارد. تعداد تلفات تصادفات جادهايي در سال براي ما، در مقايسه با تعداد تلفات ساير كشورها عدد فوقالعاده بالايي است.
موقعيت ايران در حمل و نقل منطقهايي و جهاني، بهبود اساسي ايمني حمل و نقل كشور را ايجاب مينمايد. با توجه به آمار مزاياي ITS در ساير كشورها، پيادهسازي اين سيستم در كشور مزاياي زير را بدنبال خواهد داشت.
كاهش شديد حوادث رانندگي و تصادفات و افزايش ضريب ايمني و بهبود تردد وسايل نقليه، كاهش زمان امدادرساني و افزايش رضايتمندي جامعه بعنوان مثال سيستم اخذ الكترونيكي عوارض براي جادههاي پرتردد كشور رفع مشكلاتي همچون توقفهاي طولاني، مصرف بيهوده سوخت، استهلاك سريع روسازي را موجب ميشود.
مراجع:
1- سازمان راهداري و حمل و نقل جادهايي كشور
2-مقاله سیستم حمل و نقل هوشمند(اولین کنفرانس ملی تصادفات جاده ای)-حسین قاسمی نژاد
