سامانه های مکان یابی و نقش آن در کنترل سیستم های حمل و نقل هوشمند

[vc_row][vc_column][vc_column_text]

برای کنترل سیستم های هوشمند حمل و نقل شهری باید داده ها را در حوزه های مختلف جمع آوری، مدیریت و پردازش کرد. در حوزه اطلاعات جغرافیایی، این داده ها میتوانند شامل موقعیت موجودیتها روی نقشه، مسیر حرکت و یا محدودهی جغرافیایی منتسب به آنها باشند. نقشه ها و تصاویر ماهواره ای بخشی از اطلاعات یا داده های جغرافیایی هستند. از سامانه های مکان یابی در سازمانهای مختلف اعم از راه و ترابری، کنترل بنادر نفت، مطالعات زیست محیطی، برنامه ریزی شهری و شهرداری، خدمات ایمنی شهری، مدیریت حمل و نقل و ترافیک شهری، تهیه نقشه های پایه، مدیریت کاربری اراضی، خدمات بانکی، خدمات پستی، مطالعات جمعیتی و مدیریت تأسیسات شهری مثل برق، آب، گاز و کاربردهای مشابه استفاده میشود.

همچنین با توجه به رشد روزافزون وسایل نقلیه اعم از عمومی یا خصوصی در سیستم حمل و نقل شهری یا برونشهری، مشکلات جدیدی به وقوع پیوسته که به تبع آن برای رفع این مشکلات راهکارهای مختلفی ارائه و پیاده سازی شده است.

کاربرد و برنامه ریزی سیستم های هوشمند حمل و نقل (ITS)

به گزارش BACpress ، قدمت کاربرد و برنامه ریزی سیستم های هوشمند حمل و نقل (ITS) به اوایل دهه 90 میلادی میرسد که از همان زمان در کشورهای توسعه یافته، شروع به مطالعه طراحی و گسترش این سیستم ها نموده اند. از مهمترین مزایای استفاده از سیستمهای حمل و نقل هوشمند می توان به افزایش کارایی حرکت و جابجایی برای کالا و مسافر، کاهش تراکم ترافیک، افزایش توان مدیریت ساختارهای حمل و نقل، افزایش ایمنی، کاهش هزینه های عملیاتی و کاهش عوارض زیست محیطی و مصرف سوخت اشاره کرد. از آنجاکه سیستم های هوشمند حمل و نقل، طیف وسیعی از کاربردها و خدمات را در برمی گیرند. دیدگاه های مختلفی برای دسته بندی زیر سیستم های ITS در جهت رفع این مشکلات وجود دارد.

یک سیستم حمل و نقل با محوریت اطلاعات، میتواند به حل مشکلات قدیمی و کاذب موجود بین حمل و نقل و ارتباطات کمک کند. افراد، کالا و اطلاعات میتوانند از یک نقطه به نقطه های دیگر منتقل شوند و در موارد زیادی، برای دستیابی مؤثرتر به این هدف، یکی میتواند جایگزین دیگری شود.

ضرورت گرایش به فناوری های نوین در عرصه حمل و نقل

رشد روزافزون جمعیت سبب افزایش تقاضای سفر شده و متعاقب آن استفاده از وسایل نقلیه شخصی به طور چشمگیری افزایش یافته است. این امر فشار حاصل بر شبکه های موجود حمل و نقل به خصوص در نواحی شهری را چندین برابر نموده است. مسائل و مشکلات مربوط به حمل ونقل از قبیل تراکم، افزایش زمان های تلف شده،تصادفات ،تخلفات، آلودگی های زیست محیطی ،کاهش منابع انرژی و روند رشد سریع تقاضای حمل ونقل باعث شده تا تأمین حمل و نقل ایمن و کارا یکی از مهمترین مسائل پیش روی اغلب کشورهای توسعه یافته و درحال توسعه محسوب شود.

یکی از راهکار های حل این مشکلات توسعه شبکه های حمل و نقل است. سیستم های هوشمند حمل و نقل بر اساس فن آوری های کنترل و اطلاعات کار میکنند که در واقع هسته اصلی وظایف و عملکرد چنین سیستم هایی می باشد.

اجزاء تشکیل دهنده سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS)

از یک دیدگاه کلی می توان گفت ITS از سه جزء اصلی تشکیل شده است که عبارتند از: راه هوشمند، وسایل نقلیه هوشمند و زیرساخت های ارتباطی. در شهرهای مدرن امروزی سیستمهای حمل ونقل هوشمند یا ITS مورد استقبال و استفاده حوزه های مختلف حملونقل و ترافیک و مدیریت شهری قرار میگیرد. استفاده از سامانه های مکان یابی و فناوری های مرتبط با آن در جهت رفع مشکلاتی از قبیل، نبود پول خرد، عدم محاسبه کرایه به صورت دقیق بر اساس مسافت طی شده، فرایندهای وقت گیر نظارت بر عملکرد رانندگان و خودروها با استفاده از نیروی انسانی است و با استفاده از راهکارهای به روز و به کارگیری تکنولوژی های نو میتواند مشکلات مذکور را مرتفع کند.

سامانه های مکان یابی و مدیریت ناوگان این امکان را فراهم میکنند تا به به صورت جامع از پرداخت الکترونیکی کرایه تا مکانیابی، مکان یابیی تاکسی، مسیریابی سفر و حتی اعمال محدودیتهای ترافیکی، در نظر گرفتن سرعت مجاز، محدوده تردد در ساعات مختلف شبانه روز، اعمال تعرفه مناسب خط و کنترل نرخ روز کرایه مصوب شورای شهر و ساماندهی مصرف سوخت را کنترل و مدیریت کرد.

سامانه های مکان یابی

برخلاف گذشته نه چندان دور که سامانه های مکان یابی فقط در صنایع حساس و نظامی و به طور محدود استفاده میشد، امروزه استفاده از این سیستم ها بسیار رواج پیدا کرده است؛ به طوریکه تمامی تلفن های همراه هوشمند و تبلتها دارای سامانه های مکان یابیGPS هستند. رواج سیستم های مکان یابیی به همینجا ختم نمیشود. دستگاههای مختلفی مثل دستگاه های موقعیتیاب خودرویی، مکان یابی های شخصی قابل حمل، مکان یابی های ورزشی، مکان یابی های نصب شده بر روی دوربینهای دیجیتال همه نشان دهنده ی محبوبیت این سیستم و فواید بسیار آن است. از این رو لازم است به وسیله ابزارهایی از وسایل فوق استفاده بهینه انجام گیرد. سامانه مدیریت ناوگان نیز از این امر مستثنی نیست. کاربرها، شرکتها و وسایل نقلیه مختلف مشخص کننده ی نیازها میباشند.

GIS و کنترل هوشمند ترافیک

دهه ۱۹۷۰ میلادی  که همزمان با ظهور اینترنت در آمریکاست، می توان سرآغازی برای کنترل هوشمند ترافیک دانست. از آن زمان تا کنون و با پیشرفت تکنولوژی ها، دو سیستم GIS و GPS نقش اساسی در تعیین موقعیت اطلاع رسانی و مدیریت حمل و نقل و کنترل ترافیک ایفا کرده اند و در جهت تسهیل و تسریع بسیاری از مشکلات در این حوزه بسیار مدد رسانده اند.

استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی یا به تعبیر دیگر، سامانه اطلاعات مکانی (Geographic Information System) که به اختصار GIS نامیده می شود، در دهه ۱۹۸۰ گسترش فوق العاده ای یافته است به طوری که در کشورهای پیشرفته، اکثر دانشگاه ها، سازمان های تجاری و دولت ها از این سیستم برای مقاصد گوناگونی استفاده می کنند. سیستم اطلاعات جغرافیایی را می توان این گونه تعریف کرد: مجموعه سازمان یافته ای از سخت افزار و نرم افزار کامپیوتری، اطلاعات جغرافیایی و افراد متخصصی است که به منظور کسب، ذخیره، بهنگام سازی، پردازش، تحلیل و ارائه کلیه اشکال اطلاعات جغرافیایی طراحی و ایجاد شده است.

همچنین اساس کار سامانه مکان یابی جهانی (Global Positioning System) که به اختصار GPS نامیده می شود، تعیین موقعیت است و این کار با دریافت امواج ماهواره¬ های موقعیت‌یاب که در مدارهایی به دور کره زمین در چرخش هستند، انجام می شود.

GIS و مدیریت زمان در ترافیک

سالانه حدود دو میلیارد ساعت از عمر پایتخت نشینان در ترافیک سپری می شود که هزینه این اتلاف وقت چیزی در حدود پانصد میلیارد تومان تخمین زده شده است. ترافیک علاوه بر اتلاف وقت، باعث بر هم خوردن وضعیت محیط زیست شهرها، ایجاد انواع آلودگی ها در سطح شهر و به طور کلی پایین آمدن کیفیت زندگی شهروندان می شود. از این رو استفاده از سامانه های اطلاعات مکانی می تواند موجب کاهش هدر رفت زمان و نیز تبعات اجتماعی و روانی ناشی از آن شود. استفاده از تکنولوژی سامانه مکان یابی GIS در مدیریت شهری در قالب شهر الکترونیک مطرح می شود.

هدف از ایجاد سامانه اطلاعات مکانی، برای سامانه حمل و نقل شهری و ترافیک، تشکیل یک پایگاه اطلاعاتی مرتبط میان «اطلاعات حمل و نقل» (حجم ترافیک، محدودیت سرعت راه ها، محل وقوع تصادفات، ویژگی های هندسی راه، موقعیت تقاطع های چراغ دار و…) است. جی. آی. اس اطلاعات مختلف را به صورت یک لایه روی لایه های دیگر سوار می کند و یک تصویر با اطلاعات مختلف را به صورت تفکیک شده ارائه می‌دهد که این اطلاعات در زمینه های مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند.

مهم ترین بخش اطلاعات سامانه های مکان یابی شامل موارد زیر است:

– بررسی مسیرهای خیابان ها و بزرگراه های شلوغ در شهرهای پرجمعیت

– بررسی خطوط مترو و شناسایی ایستگاه های شلوغ آن

– شناسایی تمام مسیرهای پررفت و آمد

– شناسایی مسیرهای خلوت برای ساماندهی وضعیت حمل و نقل و ترافیک

زمان بندی چراغ های راهنما

با ایجاد ارتباط همزمان میان سیستم های هوشمند شمارش وسایل نقلیه در تقاطع ها با پایگاه اطلاعات سامانه های مکان یابی (GIS) که ارائه دهنده اطلاعات وضعیت هندسی راه ها مانند فاصله تقاطع ها و عرض راه هاست، می توان زمان بندی همزمان چراغ‌های راهنمایی تقاطع ها را به بهترین وجه انجام داد.

محاسبه زمان تاخیر در تقاطع های چراغ‌دار که خود از مهم‌ترین ارکان سامانه حمل و نقل و ترافیک شهری محسوب می شود، در مطالعات ترافیک از جایگاه خاصی برخوردار است. بنابراین با استفاده از قابلیت های سامانه های مکان یابی (GIS) می توان به محاسبه زمان تاخیر در تقاطع های چراغ دار و کاهش حجم ترافیک پرداخت.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][ult_ihover][/ult_ihover][/vc_column][/vc_row]