بخشی از مقاله
چکیده
زمانبندي چراغ هاي راهنمایی براساس شرایط ترافیکی هرلحظه تعیین می شود . از آنجایی که شرایط ترافیکی درهر مکان و هرلحظه تغییرپذیر می باشد، لذا یک پدیده مکانیزمانمند محسوب می گردد. بنابراین براي مدیریت آن باید از سامانه هاي متناسب با این ویژگی، یعنی سامانه اطلاعات مکانی زمانمند - - Temporal GIS استفاده گردد.
به منظور نتیجه گیري صحیح از پردازش داده هاي زمانمند، نیازمند مدلسازي بهینه براي داده ها در این سامانه می باشیم. در این تحقیق چهار مدل اصلی مورد مقایسه و بررسی قرار گرفته اند. سپس نیازهایی که براي کنترلو مدیریت چراغ ها لازم است در این مدل ها مورد مقایسه قرار گرفته شده اند که در این موارد شامل نحوه ذخیره سازي بهینه، تعیین تغییرات به وجود آمده، حجم پردازش هاي زمانمند، امکان انجام پردازش هاي زمانمند و نمایش خروجی ها می باشند. در انتها با نتیجه گیري از این مقایسه ها، مدل به عنوان بهینه ترین مدل براي این سامانه تعییین شده است.
-1 مقدمه
پدیده هایی مانند ترافیک با توجه به ماهیت متغیري که در هر لحظه دارند، یک پدیده زمانمند محسوب می شود و از آنجایی که متعلق به یک مکان - مسیرها - می باشند، به طور کلی پدیده مکانی زمانمند محسوب می شود. بنابراین براي مدیریت آن نیز باید از سامانه هاي متناسب با این ویژگی یا همان سامانه اطلاعات مکانی زمانمند استفاده شود.این سامانه یک توانایی در سامانه اطلاعات مکانی براي تلفیق داده هاي زمانمند با داده هاي مکانی و توصیفی، به منظور ذخیره سازي و آنالیز اشیاي مکانی با در نظر گرفتن تغییرات توصیفی آنها در طول زمان می باشد[11[]3[]8]که تمامی این فرآیندها بر اساس مدل تعریف شده براي سامانه انجام می پذیرد، که بیان جزئیات مربوط به آنها در ادامه شرح داده می شود.
ساختار این ارائه بدین صورت است که در ابتدا پیشینه و تحقیقات انجام شده مورد بررسی قرار می گیرد و سپس در بخش بعد، پدیده ترافیک، پارامترها و داده هایی که براي کنترل چراغ ها مورد نیاز است و قابل استخراج از پدیده ترافیک هستند، بیان می شوند. در ادامه و در بخش سامانه اطلاعات مکانی زمانمند، بعد زمان، انواع داده ها، المان ها و مدل هاي آن مورد بحث قرار می گیرد.در بخش بعد، نیاز هاي مورد نظر سامانه در مدل هاي شرح داده شده، مورد مقایسه قرار می گیرند و در قالب جدول، مقایسه و رتبه بندي می شوند. در آخر نیز نتایج حاصل از مقایسه هاي انجام گرفته بین مدل ها، مورد بحث قرار گرفته و مدل بهینه تعیین می شود.
-2 پیشینه تحقیق
برخی از تحقیقاتی که در گذشته انجام گرفته و در آنها از مدلهاي سامانه اطلاعات مکانی زمانمند استفاده شده است به شرح زیر می باشند:
-1,2 مدل سازي پدیده هاي پویا در یک GIS زمانمند
در این مقاله به بررسی اصول و مفاهیم پایه در مبحث فضا-مکان و سایر جنبه هاي مطرح در مورد GIS زمانمند، با تکیه بر معرفی روش هاي مختلف مدلسازي زمانی در GIS، به پیاده سازي برخی المان هاي مهم یکGIS زمانمند جهت نمایش تغییرات شبیه سازي شده اطلاعات ترافیکی بر رویی کنقشه رقوم ی 1:500 کاداستر، پرداخته شده است.
-2,2 برنامه استراتژي کنترل ترافیک بر مبناي GIS در تقاطع هاي شهري
در این تحقیق، دیدگاهی طراحی شده که در آن درجه اهمیت هر تقاطع اندازه گیري شده و نسبت تاث یر تقاطع هاي مجاور با استفاده از توانایی هايGIS، مدل ترافی ک دینامی کو تئور يSpace Syntaxمورد بررسی قرار گرفته است. مدل ترافیک دینامیک براي محاسبه زمان عبور در تقاطع ها و اتصال بین آنها و تئوريSpace Syntax براي محاسبه درجه اهمیت هر تقاطع مورد استفاده قرار گرفته است.
-3,2 مدل GIS زمانمند یک پارچه براي سیستم هاي ترافیکی
این تحقیق در مورد طراحی یک سیستم اطلاعات مکانی زمانمند براي مدیریت یکپارچه سیستم هاي ترافیکی انجام گرفته است، که در آن مدل پایگاه داده یکپارچه براي شبیه سازي ترافیک در دو سطح Microscopic و Macroscopic ارائه شده است . دیدگاه آن متکی بر آنالیز داده هاي ترافیک از دو جنبه استاتیک و دینامیک می باشد. طرح پایگاه داده براي انجام فرآیند پردازش بر مبناي مدل رابطه اي و نمایش شبیه سازي بر مبناي زبان شی گرا می باشد.
-4,2 مناسب ترین تکنولوژي تعیین موقعیت جهت سیستم حمل و نقل هوشمند در ایران و طراحی یک GIS زمانمند بر اساس آن
در این تحقیق روش هاي تعیین موقعیت متحرك ارزیابی شده است و از این میان تعدادي که قابلیت اجرایی در کشور را داشته، مورد بحث قرار گرفته اند. سپس بر اساس مناسب ترین روش تعیین موقعیت سیستم اطلاعات جغرافیایی مکانمند-زمانمند نمونه طراحی و اجرا شده است.
-3 پدیده ترافیک
خصوصیات پدیده ترافیک باعث می شود که این پدیده یک پدیده زمانی -مکانی محسوب شود. کنترل چراغ هاي راهنمایی و رانندگی نیز بر اساس مولفه هاي این پدیده انجام می پذیرد . مولفه هاي مربوط به کنترل چراغ هاي راهنمایی شامل طول سیکل، طول فاز، Offset، تاخیر در تقاطع و تعیین زمان و مکان موج ترافیک می باشند[10] که براي تعیین این مولفه ها بر اساس داده هاي حاصل از پدیده ترافیک انجام می پذیرد که ساختار مناسب، فرآیند تعیین و محاسبه این پارامترها را آسانتر می نماید. داده هاي حاصل از پدیده ترافیک در بهترین حالت می تواند شامل تعداد خودروهاي ورودي و خروجی در هر مسیر، سرعت حرکت ترافیک باشد که با استفاده از این داده ها و داده هاي مربوط به مسیرها می توان حجم ترافیک و زمان سفر در مسیرها را تعیین نمود.
-4 سامانه اطلاعات مکانی زمانمند
یک سامانه اطلاعات مکانی زمانمند داده هاي مکانی - زمانی را پردازش، مدیریت و آنالیز می کند که این داده ها، داده هاي مکانی هستند که در طول زمان تغییر می کنند
-1,4 بعد زمان
براي انجام تحقیقات در زمینه سامانه اطلاعات مکانی زمانمند، در ابتدا باید بعد زمان به درستی درك ﺷﻮد. از جمله ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ طبقه بندي هایی که براي بعد زمان انجام گرفته شامل زمان خطی 1، زمان چرخه اي2 و زمان شاخه اي3 می باشد که داده هاي ترافیک به دلیل اینکه در طول هر لحظه و ساعت هاي روز به صورت پیوسته ذخیره سازي می شوند، از نوع خطی می باشد . نحوه ذخیره سازي نیز در این سامانه به دو صورت می باشد: زمان به عنوان یک خصوصیت توصیفی، زمان به عنوان یک بعد، که در این تحقیق زمان به صورت یک خصوصیت توصیفی به سامانه معرفی شده است.
-2,4داده هاي سامانه اطلاعات مکانی زمانمند
در این سامانه با دو نوع داده در ارتباط هستیم:
- داده هاي استاتیک- اشیایی که در طول زمان و پردازش ها تغییر نمی کنند - مانند خصوصیات مسیرها - .
- داده هاي دینامیک – اشیایی که در طول زمان و پردازش ها تغییر می کنند - مانند مولفه هاي مربوط به ترافیک - .
این تغییرات می تواند در خصوصیات هندسی، موقعیت و یا توصیفات مربوط به اشیا رخ دهد. نحوه به روز آوري و مدت زمانی که براي اعمال تغییرات بر روي داده ها صرف می شود، باعث به وجود آمدن سه حالت زیر می شود :
- داده هاي -Real Time در این حالت پس از به وجود آمدن تغییرات، داده ها به محض ورود به سامانه، قابل تجزیه و تحلیل و نمایش می باشند.
