تحقیق مقاله مفهوم ITS

ITS مفهوم

حمل و نقل و جابجائی کالا و مسافر، بعنوان یکی از اساسی ترین نیازهای بشر، همواره به عنوان شاخصی مطرح در برنامه‌ریزی‌های کلان هر جامعه، ‌مورد توجه ویژه قرار گرفته است. درعصری که به آن ”عصر انفجار اطلاعات“ اطلاق می‌گردد، فن‌آوری اطلاع رسانی و متخصصین واقع شده است. در همین راستا، مهندسین حمل و نقل نیز سعی بر آن داشته‌اند تا از فن‌آوری اطلاعات IT بعنوان راهکاری مناسب درجهت از میان برداشتن معضلات اساسی مدیریت ترافیک بهره‌ جسته‌ و مشکلات آنرا به حداقل ممکن کاهش دهند و در این مقاله سعی بر آن است تا اندکی از کاربرد‌های IT در حمل و نقل تشریح شود.

 در سالهای اخیر، جوامع پیشرفته با بهره جوئی از امکاناتی که امروزه بعنوان ره آوردهای IT شناخته میشوند، با ایجاد سیستم های هوشمند حمل و نقل یا ITS‌ یک زیرساخت مطلوب و مناسب جهت تحقق و دستیابی به اهداف متخصصین فراهم شده است.مدیریت و برنامه ریزی دقیق و کارآمد در حمل و نقل و ترافیک ، استفاده بهینه از منابع، کاهش صدمات و افزایش ایمنی و آرامش، کاهش هزینه و اثرات نامطلوب زیست محیطی، ‌کاهش مصرف انرژی و تأخیرهای ناخواسته در طول سفر و در نهایت جلب رضایت مسافرین و روانسازی جریان ترافیک و حمل و نقل، ‌همواره از مقاصد ومطلوبهای برنامه ریزان حمل و نقل در استفاده از ITS برشمرده می‌شوند.

در همین راستا میتوان بصورت دقیقتر ،‌مهمترین عملکردهای ITS را چنین برشمرد : - مدیریت و بهینه سازی جریان ترافیک و روانسازی حرکت - مدیریت و کنترل حوادث - مدیریت و پشتیبانی وسائل نقلیه امدادی - مدیریت اخذ الکترونیکی عوارض , هزینه پارکینگ , خرید و رزرواسیون بلیط و... مانیتورینگ و کنترل حمل و نقل سنگین - مدیریت و ناوبری پیشرفته - مدیریت حمل و نقل عمومی - مدیریت و پشتیبانی عابر پیاده و ...

روشن است که هر یک از موارد مذکور بدون بهره جوئی از ره‌آوردهای IT قابل دستیابی و انجام نبوده است. بطور مثال کنترل و برنامه‌ریزی چراغهای راهنمائی در داخل شهرها بعنوان یک مسئله مهم از مقوله مدیریت و بهینه سازی جریان ترافیک و روانسازی آن , همواره مطرح می باشد . بصورت خلاصه نحوه عملکرد این سیستم را می‌توان بدین شرح توصیف نمود که حجم و میزان تراکم خودروها توسط حسگرهای گوناگونی که در زیر سطح جاده و یا در حواشی آن نصب شده‌اند ، سنجیده شده و جهت پردازش و اخذ تصمیم توسط سیستمهای مخابراتی گوناگون همچون فیبر نوری به مراکز کنترل مرکزی ارسال می‌گردد و در آنجا بر اساس اصول و محاسبات مدیریت ترافیک توسط نرم افزارهای گوناگون با در نظر گرفتن شرایط متفاوت و مطروح زمان بهینه توقف پشت چراغ و یا حرکت در حالت سبز , پردازش و دستورات لازم به دستگاههای کنترل کننده چراغها ارسال می‌گردد.

امروزه در بسیاری از شهرهای بزرگ دنیا استفاده از این سیستم رایج و مرسوم است و در کلان شهر تهران نیز شاهد بهره‌جوئی از آن در بیش از 150 تقاطع می‌باشیم. از محاسن این سیستم می‌توان به کاستن از تاخیرهای بی مورد , کاهش زمان سفر و جلب آرامش و رضایت مسافر، ایجاد موج سبز در حرکت ، کاهش تصادفات و... را نام برد.ایجاد چنین سیستمی ، همراه با اتصال آن به یک شبکه اطلاعاتی یا سایت اطلاع رسانی ، به سادگی می‌تواند قبل از شروع سفر، مسافر را در انتخاب مسیر مطلوب یاری رسانده و در کاهش حجم ترافیک تأثیر بسزائی داشته باشد.

 بدیهی است در صورت ایجاد چنین سیستمی حتی گوشی‌های تلفن همراه نیز که امروزه توانائی برقراری اتصال با شبکه‌های اطلاع رسانی را دارا هستند , قابلیت دریافت اطلاعات و اخبار مربوط به ترافیک را خواهند داشت. روشن است بدین ترتیب پیشنهاد یک مسیر مطمئن و به دور از تراکم‌های ناخواسته توسط سیستمهای اطلاعاتی و هوشمند و انتخاب آن توسط مسافر در روانسازی جریان ترافیک تأثیر مطلوب و شایانی خواهد داشت. ضمن اینکه کاستن از مصرف سوخت خودرو و کاهش آلودگی هوا، زمان سفر و بالا بردن ضریب اطمینان در رانندگی و آرامش در مسافر از نتایج مطلوب و دائمی آن بوده و از آثار سیستمهای ناوبری پیشرفتهITS به شمار می‌آید. تکنیک اطلاع رسانی به رانندگان امروزه در شهر تهران بصورت رادیوئی و توسط کانال پیام و در برخی نقاط بر روی تابلوهای اطلاعاتی انجام می‌پذیرد که از ابتدائی ترین شیوه های مطرح در مطلع نمودن رانندگان از شرایط ترافیکی محسوب میگردد. در برخی موارد ارائه اطلاعات جهت انتخاب سایر شیوه ها و سیستمهای حمل و نقل و دستیابی به مقصد توسط دیگر وسائط نقلیه و یا ارائه اطلاعاتی راجع به سطوح سرویس و عرضه خدماتی که در مقصد به مسافر ارائه می‌شوند نیز بعنوان دیگر کاربرد ‌‌های سیستمهای ناوبری پیشرفته به شمار می‌آیند. در سیستمهای اطلاعاتی مربوط به کنترل و برنامه ریزی حمل و نقل انتقال اخباری که به بروز شرایط غیر عادی و یا تصادفات مربوط می‌گردد حائز اهمیت است چرا که در هر دو حالت میتوان به موقع تدابیر لازم جهت تغییر مسیر مسافر را اندیشید و از ازدحام‌های ناگهانی جلوگیری نمود.

برخی از اهداف و نتایج اصلی ITS که می توان برای آنها شاخص‌های ارزیابی قابل محاسبه، تعیین کرد عبارتند از :

ایمنی

روانی ترافیک

کاهش هزینه ها

کاهش آلودگی های زیست محیطی

افزایش رضایت کاربران

در زیر به بررسی هر یک از موارد فوق می‌پردازیم :

1- ایمنی :

موضوع ایمنی را می توان به دو بخش کاهش وقوع تصادف و کاهش تعداد کشته و مجروح، تقسیم کرد :

الف : کاهش تصادفات : برای ارزیابی میزان تغییر در وقوع تصادفات، می توان شاخص نرخ تصادف به ازای میلیون وسیله نقلیه عبوری را در نظر گرفت. این شاخص به صورت زیر تعریف می‌شود:

(تعداد روزهای دوره مورد مطالعه) (ADT)/ (تعداد تصادف در دوره زمانی مورد مطالعه)×106 = نرخ تصادف به ازای میلیون وسیله عبوری

ب : برای ارزیابی میزان تغییر در تعداد کشته ها (کشته ها در صحنه تصادف و بعد از آن) و مجروحین ناشی از تصادفات، می توان شاخص «ضریب تصادف قتلی»، «ضریب تصادف جرحی»، «مجموع شاخص تصادف» و « نرخ تعداد کشته بر تعداد تصادف» را در نظر گرفت. ضرایبی که در حال حاضر در سیستم وزارت راه و ترابری کشور به‌کار می‌رود، برای تصادفات قتلی عدد 9، برای تصادفات جرحی 3 و برای تصادفات خسارتی عدد 1، می‌باشد. شاخص‌های فوق به صورت زیر تعریف می‌شود:

9* تعداد تصادف قتلی + 3* تعداد تصادف جرحی + تعداد تصادف خسارتی = مجموع شاخص تصادف

«شاخص « نرخ تعداد کشته بر تعداد تصادف»، مهمترین عامل برای اندازه‌گیری شدت تصادفات محسوب می‌شود.

همچنین می توان پارامترهای «زمان رسیدگی نیروهای پلیس (یا امداد)» را نیز به عنوان یکی از شاخص‌های ایمنی، در نظر گرفت.

شاخص های ارائه شده در موضوع ایمنی، میزان تاثیر و عملکرد سیستم هایی از قبیل مدیریت ترافیک و اورژانس، کنترل سرعت، اطلاع رسانی به مسافران (VMSها و ...) را نشان خواهد داد.

2- روانی ترافیک :

برای ارزیابی روانی ترافیک، دو شاخص زمان تاخیر و زمان سفر قابل محاسبه است. میزان این دو شاخص را می بایست در زمانهای عادی (عدم وقوع حادثه) و زمانهای وقوع حادثه محاسبه نمود. شاخص‌های قابل تعریف برای زمان سفر عبارتند از : زمان سفر بین مبدا و مقصد معین و زمان سفر میانگین در کل شبکه. زمان سفر را از روشهای «وسیله نقلیه شناور» و یا «سرعت میانگین» می‌توان محاسبه نمود. برای محاسبه تخمینی این مقادیر می توان، از نرم افزارهای شبیه ساز استفاده کرد.

در مورد محل های به کارگیری سیستم کنترل رمپ، می توان شاخص میانگین سرعت جریان ترافیک در بدنه آزادراه را در نظر گرفت. برای ارزیابی کارکرد یک سیستم کنترل رمپ، از آنجاییکه این سیستم خود مجهز به تجهیزات شناسگر می باشد، می توان پارامتر سرعت جریان آزادراه را در دو حالت فعال بودن و غیرفعال بودن سیستم، محاسبه نموده و مقایسه کرد.

در مورد عملکرد هوشمند سازی چراغ های راهنمایی، بهترین شاخص، «پارامتر میانگین زمان تاخیر» است. برای ارزیابی کارکرد سیستم کنترل هوشمند در یک تقاطع، می توان پارامتر میانگین زمان تاخیر را در دو حالت فعال بودن و غیرفعال بودن سیستم محاسبه نموده و مقایسه کرد.

3- کاهش هزینه ها :

کاهش هزینه ها به طور عمده در سه مورد زیر، قابل ملاحظه است :

الف ) کاهش هزینه‌ها و خسارات ناشی از تصادف که خود مشتمل بر هزینه های مستقیم مانند خسارات وارد بر وسائل نقلیه، هزینه های درمانی و هزینه های غیر مستقیم مانند اتلاف وقت و ... می باشد.

ب ) کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری : افزایش ایمنی و کاهش تصادف و همچنین سیستم های کنترل وزن وسائل نقلیه (WIM) باعث محافظت از راه و عوارض آن و نتیجتا کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری روسازی راه و عوارض، می‌گردد.

ج ) کاهش مصرف سوخت : تغییر در میزان مصرف سوخت را می توان از روی اطلاعات مربوط به زمان سفر و زمان تاخیر و تغییرات حاصل در این دو شاخص، برآورد نمود. همچنین از برنامه های شبیه ساز نیز می توان در این رابطه استفاده کرد.

تغییرات کیفیت هوا ناشی از اجرای پروژه را می توان با تغییرات میزان گازهای آلاینده محاسبه نمود که برخی از آنها عبارتند از : مونوکسید کربن، هیدروکربن و اوزون. برای محاسبه میزان این آلاینده ها در محیط و جمع آوری داده های لازم، می بایست از تجهیزات مخصوص این کار در محدوده مورد مطالعه، قبل و بعد از اجرای پروژه استفاده نماییم. روش دیگر در این زمینه که نیاز کمتری به منابع اطلاعاتی دارد، کاربرد نرم افزارهای شبیه ساز برای تخمین تغییرات ایجاد شده در میزان گازهای آلاینده در محیط، براثر اجرای پروژه می باشد.