مروري بر بكارگيري سيستمهاي هوشمند حمل ونقل در مديريت ترافيک شهري

در جهان امروز حمل ونقل مقوله اي است كه تمام مردم بنحوي با آن در ارتباط مستقيم هستند و به موازات رشد و توسعه شهرها نياز به خدمات و تسهيلات همگاني نيز افزايش يافته است و اين امر به نوبه خود ، ابعاد جديدي به مسايل عمومي كلان شهرهابه ويژه مسئله حمل ونقل آن خواهد داد. اثرات نامـطلوب مـسئله بـر فعاليت هاي اجتماعي و اقتصادي منطقه نيازي به روشنگري ندارد و اين خود لزوم آينده نــگري و برنامه ريزي صحيح را به منظور تدارك به موقع ظرفيت مناسب و كافي براي شبكه حــمل ونقــل شهري مورد تاكيد قرار دهد. امروزه سياست سرمايه گذاري حاكم از طرف مديران ومتوليان امرحمل ونقل وترافيك بيش ازراهكارهاي مبتني بر توسعه وساخت شبكه هاي حمل ونقل به سمت راهكارهاي مديريت ترافيك مانند مديريت كاهش تقاضا وتؤام با آن كنترل ترافيك وداشتن نگرش سيستمي بر اين موضوع، معطوف گشته است.ازطرفي امروزه فن آوري اطلاعات درگستره خود روش هاي مديريت ترافيك رانيزتحت الشعاع قرارداده است.بطوريكه درحال حاضر روش هاي مديريت ترافيك بابكارگيري فن‌اوري‌اطلاعات به نحو شايسته اي از تكنولوژي مدرن براي توسعه ترافيك و برآوردن نيازها وخواسته هاي كاربران بهره مي گيرد.
اين مقاله ابتدا به معرفي و ضرورت بكارگيري سيستم هوشمند حمل ونقل(ITS) به عنوان يكي از فناورهاي نوين كه در مديريت حمل ونقل وترافيك شهري پرداخته وسپس به نحوه عملكرد سيستم ITS،مزاياي آن، طبقه بندي خدمات وپروزه‌هاي ITS اشاره مي گردد.درپايان پيش نياز هاي لازم جهت شکل گيري واستقرار مناسب سيستم هوشمند حمل ونقل دريك منطقه بررسي شده وراهكارها وچالشهاي پيش رو در اين زمينه ارائه مي گردد.

ضرورت گرايش به فن آوريهاي نوين درعرصه حمل ونقل

رشد روزافزون جمعيت سبب افزايش تقاضاي سفرشده ومتعاقب آن استفاده ازوسايل نقليه شخصي بطورچشمگيري افزايش يافته است.اين امرفشارحاصل برشبكه هاي موجود حمل ونقل به خصوص درنواحي شهري راچندين برابرنموده است. مسائل و مشكلات مربوط به حمل ونقل از قبيل تراكم ،افزايش زمانهاي تلف شده ،تصادفات ،تخلفات، آلودگي هاي زيست محيطي ،كاهش منابع انرژي و روند رشد سريع تقاضاي حمل ونقل باعث شده تا تامين حمل ونقل ايمن و كارا يكي از مهمترين مسائل پيش روي اغلب كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه محسوب شود. يكي از راهكارهاي حل اين مشكلات توسعه شبكه هاي حمل ونقل است. اما ازآنجايي كه توسعه شبكه هاي حمل ونقل به دليل محدوديت ظرفيت عمراني ،محدوديت بودجه وصدمه به محيط زيست متناسب با رشدروزافزون توليدوسايل نقليه نمي باشد و از طرف ديگر باتوجه به اينكه ايجادشبكه هاي جديد حمل ونقل باعث ايجاد انگيزه بيشتري براي توليد سفر دركاربران خواهدشد،لذا روشهاي مذكور باوجو نياز به سرمايه گذاري كلان و زمان زياد جهت اجرا به تنهايي نمي تواند بعنوان راه حل قطعي و مناسب در جهت حل معضل ترافيك كلان شهرها محسوب شود.همچنين تأمين نيازهاي جديد كاربران ناشي ازافزايش سطح زندگي مردم و افزايش ارزش زمان مانند سيستمهاي اطلاع رساني ترافيك با تكيه برروشهاي سنتي امكان پذيرنيست.
لذا ديدگاه حاكم بر فعاليت مديران ترافيك كلان شهرهابه استفاده ازمكانيزمهايي جهت به نتيجه رساندن سرمايه گذاريهاي كلان مربوط به توسعة معابروراهسازي، استفاده بهينه از امكانات و منابع موجود و ارتقاء سطح ايمني ، كارايي و بهره وري شبكه حمل ونقل شهري با بهره گيري از پيشرفتهاي حاصل از تكنولوژيهاي نوين ، داشتن نوآوري و ابتكار عمل در برنامه هاي توسعه ومباحث مرتبط بامديريت ترافيك شهري گرايش پيدا كرده است. يكي ازجديدترين ومؤثرترين راهكارهاي مديريت ترافيك كه از فن آوري اطلاعات نشأت مي گيرد ايده بكارگيري سيستم هاي هوشمند حمل ونقل است كه مي تواند در راستاي تحقق شهرداري الكترونيكي افق تازه اي براي دستيابي به تحرك پويا و روان درجامعه ارتباطي واطلاعات وارائه خدمات بهتر به شهروندان ايجاد نمايد.
لازم به توضيح است بكارگيري ITS بعنوان تنها ابزار حل مشكلات حمل ونقل محسوب نمي شود ، بلكه زير بناي مناسبي جهت كاهش پيامدهاي منفي قرن بيستم در عرصه حمل ونقل و ايجاد راه و رسمي جديدتر و مؤثرتر بمنظور پاسخگويي به نيازهاي حمل ونقل در زندگي قرن بيست ويكم است.

تعريف ITS

با توجه به جديد بودن ظهور سيستمهاي هوشمند حمل ونقل در دنيا تعاريف مختلفي براي آن ذكر شده‌است.در ادامه به چند نمونه از متداولترين تعاريف اشاره خواهدشد:
« ITS بكارگيري فن‌آوري اطلاعات براي بهبود عملكرد سيستم حمل و نقل است.»
«کلمه ITS به مجموعه ای از ابزارها و امکانات و تخصص ها از قبیل مفاهیم مهندسی ترافیک، تکنولوژیهای نرم افزاری، سخت افزاری و مخابراتی اطلاق می شود که به صورت هماهنگ و مجتمع به منظور بهبود کارایی و ایمنی در سیستم حمل و نقل به کار گرفته می شود‌[1].
«ITS عبارت است از سیستم های حمل و نقلی که تکنولوژیهای اطلاعات ارتباطات و کنترل را برای بهبود عملکرد شبکه های حمل و نقلی به کار می گیرند. ابزار های حمل و نقل بر مبنای سه مشخصه اطلاعات ارتباطات و تجمیع استوار هستند که به‌مدیران شبکه های حمل و نقل و مسافران کمک می کند تا تصمیمات بهتر و متناسب تری با شرایط موجود بگیرند. ابزار های ITS از طریق بهبود عملکرد سیستم ها باعث صرفه جویی در وقت، حفظ جان انسانها، و بهبود کیفیت زندگی و محیط‌زیست انسانها و افزایش کارایی فعالیت های اقتصادی می شود.» [2]. «سيستم هوشمند حمل ونقل به معناي بكارگيري تكنولوژيهاي نوين از قبيل پردازش اطلاعات ، الكترونيك ، ارتباطات و سيستمهاي كنترل و ديگر فن آوريهاي ارتباطي و استراتژيهاي مديريت به‌گونه‌اي هماهنگ و يكپارچه جهت ارتقاء سطح ايمني و كارايي و ارزاني در حمل ونقل است.»

ساختا رونحوه عملكرد ITS

سيستمهاي هوشمند حمل ونقل براساس فن آوريهاي كنترل واطلاعات كارمي كنند كه درواقع هسته اصلي وظايف وعملكرد چنين سيستمهايي مي باشد.از يك ديدگاه كلي مي توان گفت ITS از سه جزء اصلي تشكيل شده است كه عبارتند از: راه‌هوشمند ، وسائل نقليه هوشمند وزيرساختهاي ارتباطي[3] .

راه هوشمند ، جاده يا بزرگراهي است كه در بخش تأسيسات زير بنايي قرارمي گيرد و شامل انواع تجهيزات لازم نصب شده در جاده وهمچنين رعايت چارچوبي مناسب واستاندارد جهت يكپارچه كردن عملكرد اجزاء مختلف سيستم در محدوده وسيعي از خدمات ITS بمنظور تبادل محدوده وسيعي از اطلاعات ما بين كاربران شامل رانندگان ، وسائل نقليه و عابرين پياده مي‌باشد.
وسائل نقليه هوشمند عبارتند از وسائل نقليه اي كه جهت ارائه بخشي از خدمات تعريف شده درITS مجهز به تجهيزات خاصي مي باشند.زيرساختهاي ارتباطي به عنوان تكنولوژيي كه جريان اطلاعات را بين وسائل نقليه هوشمند و راه ‌هوشمند برقرارمي سازد محسوب مي شود.جريان اطلاعات در تكنولوژي مذكور شامل مراحلي از قبيل جمع آوري و دريافت داده ها ، انتقال داده ها و پردازش داده ها و همچنين و توزيع و بهره‌برداري از اطلاعات پردازش شده مي باشد كه جهت عملكرد صحيح ومناسب سيستم لازم است زنجيره‌ارتباطي مناسبي بين آنها تعريف و ايجادگردد. همانطوركه درشكل2 ديده مي شود دريك سيستم ITS با بكارگيري فناوريهاي اطلاعات وكنترل زنجيره اطلاعاتي لازم جهت ارائه خدمات بين سيستم حمل ونقل و كاربران ITS فراهم مي گردد.

معرفي زيرسيستم ها و پروژه هاي ITS

سيستمهاي هوشمند حمل ونقل طيف وسيعي از كاربردها و خدمات را دربرمي گيرد. در شكل 3 نمونه اي از خدمات ITS نشان داده شده است.
ديدگاه هاي مختلفي براي دسته بندي ريرسيستمهاي ITS وجود دارد. هركدام از زير سيستم ها شامل اجزاء متعددي مي‌باشند كه دريك ساختار يكپارچه قادر هستند خدمات وسيعي را به كاربران ارائه نمايند.عنوان مثال در معماري ITS آمريكا 31 نوع خدمات كاربر و در كشور ژاپن 172 نوع خدمات كاربر مورد نظر قرارگرفته است. طبقه بندي پروژه هاي ITS براساس طبقه بندي مجمع جهاني راه(پيارك) كه مورد تاييد سازمان جهاني استاندارد (ISO) قرارگرفته به شرح ذيل است