بخشی از مقاله
چکیده
از اساسی ترین زیر ساختهای لازم برای توسعه صنایع و افزایش سطح رفاه اجتماعی هر کشور وجود حمل و نقل روان و ایمن در آن کشور می باشد. امروزه مشکلات مربوط به حمل و نقل از قبیل: تراکم، تصادفات، آلودگی های زیست محیطی و … باعث شده تا تامین حمل و نقل ایمن و کارا یکی از مهمترین مسایل پیش روی اغلب کشورها باشد. ایده بکارگیری سیستمهای حمل و نقل هوشمند - ITS - است که میتواند افق تازهای برای دستیابی به تحرک مستمر در جامعه ارتباطی و اطلاعاتی ما ایجاد کند.
ردیابی وسایل نقلیه و تعیین موقعیت آنها و پی آیند آن راهبری و کنترل حرکت وسایل نقلیه در محیط های شهری از اصول برنامه ریزی و مدیریت شهری است. مرسومترین این سیستم ها GPS است که از طریق شبکه ماهوارهای موقعیت وسایل نقلیه تعیین و به سیستم کنترل حمل و نقل ارسال میشود. کشورهایی که این تکنولوژی را در اختیار ندارند میبایست خدمات مورد نظر را از کشورهای صاحب تکنولوژی خریداری نمایند که هزینههایی را بر آنها تحمیل می نماید و همچنین سیستم های بر پایه این تکنولوژی نیز عملکرد مناسبی ندارند .
امروزه نظارت، کنترل و برنامهریزی جهت مسائل ترافیکی, استفاده از ابزاری دقیق و تکنولوژی های پیشرفته را طلب میکند. فناوری برچسب هوشمند یا RFID بیانگر سیستم هایی است که از امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات مربوط به هویت یک شیء استفاده می کند. این فناوری موفق شده است تا قابلیت و کارایی خود را به عنوان یک ابزار مقرون به صرفه در بهبود عملکرد و کاهش زمان و هزینه های نیروی انسانی و منابع در بسیاری از موارد ثابت نماید. مطالعات و تجارب مختلف نشان داده است که یکی از معضلات بکارگیری سیستم های RFID در کشور، عدم برنامه ریزی مناسب و عدم تامین زیرساخت های لازم می باشد . چراکه دولت می تواند با برنامه ریزی مناسب نسبت به دستیابی مردم به این سیستم اقدام نماید.
بررسی های صورت گرفته در این تحقیق نشان داده است که ترویج این سیستم و میزان اثرگذاری ان بر اجرایی شدن این طرح در کشور، استفاده از فرآیند پلاک گذاری و توسط پلیس راهور می باشد. چراکه شناسه پلاک هر خودرو چیزی جدا ناپذیر از خودرو می باشد، پس می تواند راهکار مناسبی برای بکارگیری سیستم قرار گیرد.
-1 مقدمه
معضل ترافیک از دهه 1950 با تولید انبوه اتومبیلها آغاز شد. اتومبیلها جایگزین درشکه و کالسکه شدند و به تدریج در بسیاری از کشورها مشکلات حملونقل و ترافیک به یکی از چالشهای مهم اجتماعی و ملی تبدیل شد و سهم قابل توجهی از سرمایههای ملی را به خود جذب کرد و در این فرآیند، دستیابی به حمل و نقل ایمن، ارزان و کارا به یکی از آرزوها و اهداف اصلی و ثابت سیاستهای توسعه کشورها تبدیل شد.
سیستمهای حمل و نقل هوشمند مجموعه سیستم هایی است که با استفاده از ابزارهای خودکار و برنامهریزی بر روی آنها، برخی از عملیات کنترلی - کنترل جریان که در مقررات ترافیکی یا عوارضی و... - و آمارگیری، اطلاع رسانی به رانندگان، برداشت اطلاعات و... را برای رفع مشکلات حمل و نقل ترافیک انجام می دهد . به عبارتی سیستمهای حمل و نقل هوشمند ابزارهای چند وجهی پیچیده ای هستند که از ترکیب فن اوریهای پیشرفته در کنار یکدیگر به وجود میآید و برای بهبود اوضاع حمل و نقل و ایجاد راه حل هایی جهت ارتقاع سطح ایمنی و در نهایت کاهش تعداد و شدت تصادفات به کار برده می شود و استفاده از سیستمهای حمل و نقل به معنی استفاده و به کار گیری تکنولوژیهای نوین - از قبیل الکترونیک، ارتباطات و سیستمهای کنترل - به منظور ارتقاع سطح ایمنی، کارآیی و ارزانی در حمل و نقل می باشد.
فناوری برچسب هوشمند یا RFID بیانگر سیستم هایی است که از امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات مربوط به هویت یک شیء استفاده می کند. این فناوری موفق شده است تا قابلیت و کارایی خود را به عنوان یک ابزار مقرون به صرفه در بهبود عملکرد و کاهش زمان و هزینه های نیروی انسانی و منابع در بسیاری از موارد ثابت نماید.با توجه به مشکلاتی که امروزه در شهرهای پرجمعیت وجود دارد و همچنین افزایش ترافیک شهری و افزایش تصادفات بر اثر سرعت غیر مجاز، استفاده از RFID می تواند گام موثری جهت کاهش تصادفات و کنترل ترافیک شهری باشد.
برچسبهای RFID نصب شده بر روی اتومبیل قادر هستند که هر نوع اطلاعاتی نظیر رنگ،پلاک،سریال موتور، نام و اطلاعات حساب صاحب خودرو و دیگر اطلاعات مهم را در حافظه خود ذخیره کنند. لذا پلیس راه می توانند با استفاده از یک برچسب خوان اطلاعات کاملی را از خودرو به دست آورند همچنین می توانند وسائط نقلیه به سرقت رفته را شناسایی و محل آنها را به آسانی تعیین کنند. با وجود دو برچسبخوان در فاصلهای مشخص از هم میتوان سرعت وسائط نقلیه را محاسبه و ثبت کرد.
با نصب پایانه های برچسب خوان در ابتدای بررگراهها و پارکینگها می توان از تعداد ماشین های موجود در آنها خبر دار شد و در صورت شلوغ بودن آنها از ورود اتومبیل های بیشتر که موجب ترافیک می گردند جلوگیری کرد. لذا در این پایان نامه به ارزیابی میزان تاثیر بکارگیری از این سیستم ها و تعیین نقش آنها در تامین ایمنی و بهبود شرایط ترافیکی جاده ای و شهری پرداخته می شود.
امروزه مسایل و مشکلات حمل ونقل از قبیل آلودگیهای زیست محیطی، کاهش منابع انرژی، افزایش خسارت های مادی و معنوی ناشی از سوانح و تصادفات، مشکلات نظارت و مدیریت در حمل و نقل برونشهری، افزایش زمانهای تلف شده و روند رشد سریع تقاضا ی حمل و نقل به ویژه در ساعات اوج در کلان شهرهای دنیا به یک مشکل جدی تبدیل شده است. افزایش تسهیلات حمل ونقل به دلیل نیاز به سرمایه گذاری کلان و زمان زیاد جهت اجر ا، همواره با محدودیتهای گستردهای روبرو است. بنابراین به منظور غلبه بر مشکلات فوق و با توجه به اینکه غلبه بر محدودیتهای مذکور با روشهای سنتی غیرممکن می باشد ، با نیم نگاهی به پیشرفتهای حاصل در تکنولوژی ارتباطات و الکترونیک، از دهه 1980 ، سیستمهای حمل و نقل هوشمند به عنوان سیاست کلی کشورهای پیشرفته از قبیل آمریکا، ژاپن و کشورهای اروپایی در بخش حمل و نقل مطرح گردید.
ITS قاعده و نظمی است که دسته ای از راهحل های جدید و غیرمرسوم در گذشته را برای بهبود ایمنی و روانی جریان ترافیک و رفع نیازهای حمل و نقل با استفاده از فن آوریهای جدید در زمینه های پردازش اطلاعات، ارتباطات، کنترل و الکترونیک در سراسر جهان در اختیار قرار می دهد. در او ایل قرن بیست و یکم ، توسعه و گسترش تکنولوژیITS مراحل ابتدایی خود را می گذراند و مشخص است که بسیاری از مشکلات تکنیکی و ساختاری آن هنوز در حال حل می باشد. بنابراین هنوز مشخص نیست که در دهه های آینده چقدر توسعه پیدا خواهد کرد. اما بر اساس نتایج به دست آمده از عملکرد بعضی از سیستمهای ITS که کامل شده و در حال کار است می توان نتیجه گرفت که این سیستمها دارای تواناییهای بالقوه بسیار بالایی است.
با مروری ساده بر وضعیت حمل و نقل برون شهری کشور طی سالیان اخیر مشخص گردیده می گردد، علیرغم سرمایه گذاری کلان و ساخت راههای جدید، همچنان مشکلاتی از قبیل تراکم، تصادف، آلودگیهای زیست محیطی و... روبه افزایش است. از طرف دیگر برنامه های دولت در خصوص توسعه اقتصادی، ضرورت وجود حمل و نقل منظم، کارا، ایمن و سریع را بیش از پیش اجتناب نا پذیر می سازد. واقعیت های موجود در تحلیل وضعیت حمل و نقل کشور نشان می دهد که مشکلات و ناهنجاری ها موجود در سیستم حمل و نقل آنقدر عمیق است که رفع آنها و دستیابی به حمل و نقل ایمن و سریع نیازمند مطالعات گسترده و صرف هزینه می باشد، که با توجه به واقعیت های امروز جامعه، به نظر می رسد کنترل عوامل مؤثر در این نابسامانی ها با استفاده از روشهای سنتی میسر نباشد.
مشکلات ساختاری شبکه جاده ای کشور تنها با تعیین و اصلاح چند نقطه حادثه خیز رفع نمی گردد. مطالعات کشورهای توسعه یافته نشان داده است، استفاده از تکنولوژی های جدید در ساماندهی وضعیت ترافیک، افزایش سطح ایمنی، کنترل تخلفات رانندگی و... نقش بسیار مؤثری دارد. لذا در این تحقیق به تعیین نقش سیستم های هوشمند RFID بر عملکرد ایمنی و ترافیکی شبکه راه های شهری و برون شهری به عنوان یکی از سیستم های نوین حمل و نقلی پرداخته می شود و راهکارهای اجرایی آن مورد توجه قرار می گیرد . با توجه به گران بودن استفاده از سیستم های هوشمند خودرویی و جاده ای، اکثرا استفاده از آنها با تاخیر مواجه می گیرد که این سیستم های RFID می تواند تحولی نو در این زمینه باشد
-2 پیشینه تحقیق
تصور بسیاری از افراد این است که RFID یک فناوری نوظهور و نوپا است. اما فناوری RFID از دهه 70 میلادی متولد شده است. اکنون با پیشرفت فناوری در زمینه سیستم های اطلاعاتی،ظهور ریزپردازنده های قدرتمند و نسبتا ارزان و ... می توان با هزینه های کمتری RFID را پیاده سازی کرد و چون دنیای تجاری امروزی نیاز حیاتی تری نیز به این گونه سیستم ها دارد ، می توان آن را راحتر در حوزه تجارت گسترش داد. فناوری RFID در یک تعریف کلی شناسایی یک شخص ویا یک شی حامل تگ شناسه با استفاده از فرکانس رادیویی در فرکانس های متنوعی می باشد که از حدود سال 1970 مورد استفاده بوده است. مهم ترین مشخصه RFID این است که در یک سیستم مهم نیست که شی مورد شناسایی در حرکت ، سکون، در محیط گردوخاک ، بارانی و یا آفتابی باشد یعنی شرایط در عملکرد سیستم تاثیری ندارد و برخلاف بارکد که اشیا بصورت تک به تک خوانده می شوند در این تکنولوژی اطلاعات تعداد زیادی از اشیاء بصورت یکباره خوانده می شود.
در سال 1946 لئون ترمین - Léon Theremin - ابزاری را برای دولت اتحادیه جماهیر شوروی اختراع کرد که قادر بود امواج رادیویی ایجاد شده ناشی از هر گونه وقایع و حوادث را در قالب اطلاعات صوتی به محل مورد نظر انتقال دهد. این امواج صوتی با به حرکت درآوردن دیافراگمی که به یک دستگاه مرتعش کننده متصل بود، بازتاب امواج رادیویی را به زبان قابل فهم ترجمه می کرد. اگرچه این وسیله نوعی ابزار منفعل بود و توانایی های زیادی نداشت، توانست نام خود را به عنوان نخستین دستگاه مبتنی بر ساختارRFID به ثبت برساند. با این وجود برخی منابع اعلام کرده بودند که فناوریRFID از سال 1920 در بین کارشناسان و متخصصان رواج پیدا کرد و در دهه 1960 تکمیل شد. تاریخچه فناوری RFID به جنگ جهانی دوم بر میگردد. پیشرفتها در مورد رادار و ارتباطات رادیویی طی دهه ی 1950 و 1960 ادامه یافت . در دهه 1980 به منظور بهبود عملیات ردیابی کالاها و کنترل دسترسی به اماکن خاص در محیط های صنعتی، به استفاده از روش شناسایی بوسیله امواج با فرکانس رادیویی توجه گردید که آغازی بر توسعه این فناوری محسوب می شود.
به این علت که فن آوریRFID اخیرا گسترش و رواج قابل ملاحظهای یافته است، بسیاری از افراد تصور میکنند که این تکنولوژی جدید می باشد در حالی که RFID از حدود سال 1970 وجود داشته است، اما به دلیل قیمت بالا این وسیله تا سالهای اخیر در مصارف تجاری کاربرد زیادی نداشته است. طبق بررسیهای انجام شده مفهوم RFID از زمان جنگ جهانی دوم با کشف تقریبا مشابهی به نام فنآوریIFF که معرف Identify Friend or Foe می باشد مطرح گردیده است. IFF روشی برای تشخیص هواپیماهای جنگی دوست یا دشمن بود که توسط انگلیسیها کشف و استفاده شد . IFF مکانیزمی شبیه به RFID دارد.
