بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش به بررسی راهکارهای یکپارچه اثربخش حملونقل هوشمند در کاهش ترافیک و توسعه پایدار شهری بهطور خاص در ناوگان حملونقل شهری شهر همدان پرداختهشده است. با استفاده از شاخصهای مطرحشده، چهار فرضیه اصلی و هفت فرضیه فرعی در نظر گرفتهشده و ابزار پرسشنامه با نظرات 42 نفر از کارشناسان فناوری اطلاعات راهداری و همچنین سازمان حملونقل و ترافیک شهرداری همدان انجامشده است و سپس دادهها در نرمافزارهای SPSS و MATLAB با استفاده از آزمونهای آماری توصیفی و تحلیلی مورد تجزیهوتحلیل قرارگرفتهاند. نتایج این آزمونها به تأیید تمامی فرضیهها انجامید که حاکی از افزایش اثربخشی راهکارهای یکپارچه حملونقل هوشمند در کاهش ترافیک و توسعه پایدار شهری با هر یک از گزینههای موردنظر میباشد.
واژگان کلیدی:حملونقل،ترافیک،توسعهپایدار،همدان،زیستمحیطی
مقدمه
کشور ما نیز مانند تمامی کشورهایی که از کلانشهرهایی با ابعاد ترافیکی بزرگ تشکیلشدهاند،با مشکل ترافیک،آلودگی هوای ناشی از آن و تصادفات بسیار نگرانکننده رو به رشد، روبه رو است.تاکنون سازمانهای درگیر با حملونقل و آلودگی هوا،طرحهای مختلفی را که بهنوعی محدودکننده و کنترل حملونقل عمومی بوده است را به اجرا درآوردهاند،اما فقدان برنامهای جامع و یکپارچه، متناسب با فناوری اطلاعات،ارتباطات و هوشمندسازی ترددهای درونشهری و برونشهری،باعث اجرای سیستمهایی موازی، اتلاف منابع و ناهماهنگی و ناسازگاری این سیستمها با یکدیگر شده است،و علاوه بر آنکه مشکلی از حملونقل کشور حل نکردهاند،ممکن است باعث ایجاد معضلات جدید در بهرهبرداری حملونقل نیز بشوند.
بهکارگیری فناوریهای نوین،از قبیل الکترونیک،ارتباطات شبکهای و سیستمهای کنترل،باعث ارتقاء سطح ایمنی،کارایی و ارزانی در حملونقل میشوند که برای شیوههای مختلف حملونقل از قبیل جاده،راهآهن و دریایی قابلتعمیم است - طبیبی, فتحیان, اشکوری, . - 1386 با گسترش فناوریهای ارتباطاتیخصوصاً فناوری ارتباطات بیسیم، سامانههای حملونقل یکپارچه هوشمند بهعنوان بنای اصلی سامانههای حملونقل هوشمند مطرحشده اند. در این سامانهها، عناصر مختلف شبکه حملونقل شامل خودروها، جاده و زیرساخت، اطلاعاتی را با یکدیگر، بهمنظور بهبود کارایی، به اشتراک میگذارند. هدف سامانه حملونقل هوشمند یکپارچه، ایجاد قابلیت ارتباط در سامانه حملونقل با بهکارگیری فناوریهای پیشرفته، سازگار و تأثیرگذار بیسیم و تحت شبکه است.
تحقیقات انجامشده در سطح جهان نشان میدهد با بهکارگیری این ارتباطات، قابلیت بالقوهی تأمین بخش عظیمی از اهدافاصلیِ برشمرده برای سامانههای حملونقل هوشمند وجود دارد. فناوری ارتباطات خودرویی این امکان را پدید میآورد که با بهرهگیری از ابزارهای مسیریابی و استفاده بهینه از زیرساختهای حملونقلی، امکان تحرک پذیری بیشتر برای خودروها ایجاد گردد. بدین منظور، برنامههای کاربردی تحرک پذیری پویا سعی در استفاده از پتانسیلهای موجود در ارتباطات خودرویی، مسافران و زیرساختها دارد تا سهولت در حملونقل افزایش و زمان سفر کاهش یابد. - انوری, کاموسی, رفیعیمهر, . - 1390از طرفی دیگر پیوند عمیقی بین عوامل زیست محیطی و ساختارهای حملونقل وجود دارد که تأثیر به سزایی بر میزان پیچیدگی ترافیکی و میزان تولید آلاینده های مخرب هوا دارد. جریان ترافیک نیز مهمترین عامل افزایش انتشار آلایندههای زیستمحیطی در مناطق درونشهری به شمار میرود، بنابراین مدیریت ترافیک میتواند بهطور چشمگیری غلظت این آلاینده ها را کاهش دهد. آمارها نشان میدهد در کشور آمریکا هرساله 1/9 میلیارد گالن سوخت گالن سوخت به هدررفته و 31 درصد دیاکسید کربن،توسط خودروها تولید می شود - . - Grace et al., 2012
کاربردهای زیستمحیطی فناوری ارتباطات خودرویی،از دادههای بلادرنگ حملونقل جهت استفاده در ارائه مسیرهای جایگزین،دوری از ازدحامات ترافیکی و جلوگیری از ورود خودروهای سنگین حاوی حجم انبوهی از آلایندههای خطرناک ،استفاده میشوند .همه این موارد میتواند منجر به کاهش مصرف سوخت و درنتیجه کاهش تولید آلایندههای زیست محیطی شود.از طرفی دیگر هزینه بسیار زیاد تصادف های ترافیکی، باعث شده که بهبود وضع ایمنی راهها و مسیریابی های هوشمند،به یکی از مهمترین اهداف مهندسی حملونقل در اکثر کشورها تبدیل شود.تعداد تصادفات ترافیکی بهطور چشمگیری در کشور رو به افزایش است که خسارات جانی و مالی ناشی از آن، هزینه سنگینی را به کشور وارد میکند - خوشبخت, احمدی, نجف, نظامیان, . - 1390بنابراین با پیاده سازی ساختار خودکنترلی خودروها مبتنی بر تجزیهوتحلیل اطلاعات دریافتی از سامانه حملونقل هوشمند،بخش مهمی از خطاهای انسانی به هنگام وقوع تصادفات کاهش خواهد یافت. در ادامه،به پیشینه تحقیق درزمینه سیستمهای یکپارچه حملونقل هوشمند و راهکارهای مقابله با تأثیرات مخرب زیستمحیطی پرداختهشده است و پسازآن سعی داریم تا با ارائه راهکارهایی کاربردی و یکپارچه و منسجم مبتنی بر بهکارگیری فناوری اطلاعات،سیستم یکپارچه حملونقل هوشمند و توسعه پایدار شهری را بهبود دهیم.
پیشینه تحقیق
سامانههای حملونقل هوشمند1 به مجموعهای اطلاق میشود که با استفاده از ابزارهای خودکار و برنامهریزیشده،برخی از عملیات کنترلی - کنترل جریان تردد،مقررات ترافیکی یا عوارضی و... - و آمارگیری،اطلاعرسانی به رانندگان،برداشت اطلاعات و... را برای رفع مشکلات حملونقل انجام میدهد.مهمترین فناوری مورداستفاده در سامانههای حملونقل هوشمند یکپارچه،فناوری ارتباطات خودرویی است،ارتباطات موجود در این فناوری را به سه دسته،ارتباطات خودرو با خودرو2،ارتباط خودرو با زیرساخت3 و ارتباط خودرو با تجهیزات قابلحمل4،تقسیمبندی می کنند - عیسائی, . - 1384بهعبارتدیگر میتوان گفت در سامانههای حملونقل هوشمند یکپارچه،اجزای سامانه به گفتوگو و تعامل اطلاعات با یکدیگر میپردازند که این تعامل،شامل اطلاعات باارزشی شامل وضعیت خودرو،تاریخچه موقعیتهای ایستا و حرکتی خودرو،تصادفات و سایر اطلاعات ترافیکی است.این اطلاعات منجر به ایجاد هماهنگی درحرکت خودروها و اجتناب از تصادفات می گردد - . - Kaine, 2012درنتیجه به اشتراکگذاری این اطلاعات،ایمنی،کارآمدی و راحتی استفاده از این نوع سامانهها،نسبت به سامانههای مستقل ارتقا مییابد .
با تکیهبر تحقیقات انجام شده و بهموازات آنها،وزارت حملونقل آمریکا در 8 دسامبر 2009،سند برنامه راهبردی سیستمهای هوشمند حملونقل یکپارچه راهبردی آمریکا را برای سالهای 2010 تا 2014 ارائه کرد.هسته اصلی این برنامه بر پایه فناوری ارتباطات خودرویی و کاربردهایی مبتنی بر ارتباطات بیسیم خودروها با یکدیگر و تجهیزات سیار کاربران با زیرساختهاست. روند و اهمیت تحولات این فناوری در این کشور تا آنجا بود که در سال 2012،این سند با نگاه جدیدتری بر تحولات فناوری ارتباطات خودرویی بهروزرسانی شد. - . - Grace et al., 2012در پژوهشی که توسط عفتی و همکاران صورت گرفته است، به توسعه یک سیستم دانش مبنا جهت پیشبینی تصادفات پرداختهشده است تا از طرفی مدیران حملونقل و مسئولین ایمنی راه،دسترسی به اطلاعات کاملی از فاکتورهای تأثیرگذار بر وقوع تصادف همانند اطلاعات مربوط به موقعیت فیزیکی و هندسی راهها شامل موانع دید،نقص راه،پیچ،تقاطع،شیب و... که قابل ذخیرهسازی در یک پایگاه داده مکانی هستند، داشته باشند،و از طرفی دیگر اطلاعات لحظهای مربوط به بخشهای مختلف راه و شرایط محیط پیرامونی آن شامل شرایط جوی،شرایط سطح جاده،الگوی ترافیکی برخط و.. است که این اطلاعات پویا هستند .یقین،ماهیت مکانی و حجم بالای این اطلاعات،ضرورت استفاده از تکنیکهای نوینی چون دادهکاوی و سیستمهای اطلاعات مکانی را در مطالعات ایمنی راه و کاهش ترافیک را آشکار میسازد - عفتی, رجبی, شعبانی, . - 1392
ژو در پایاننامهی خود به دادهکاو سیستمهای ترافیک با استفاده از برنامهنویسی ژنتیک پرداخته×است.شبیهسازی نشان میدهد که روش ارائهشده میتواند قوانین مهم وابسته به زمان برای هر کلاس از ویژگی های کارآمد بهدستآمده را استخراج کند.علاوه بر این،قوانین پیشبینی تراکم ترافیک در آینده با الگوریتمهای مسیریابی برای بهبود عملکرد،ترکیبشده و استفاده می شود - . - Kumar, Parida, & Katiyar, 2013راماکریشنا و پراساد به پیشبینی ترافیک بر اساس داده ها و تصمیمگیری درختی فضایی پرداختهاند.در این مقاله یک×سیستم×کارآمد×برای×پیشبینی× جریان اوج×ترافیک با استفاده از روشهای یادگیری ماشین ارائهشده×است×؟در×این سیستم×پیشنهادی،×دادههای×جغرافیایی×از× تصاویر×هوایی استخراجشده×و×از×الگوریتمهای درخت تصمیم استفادهشده است - . - Boland Jr, 2007
امروزه در علم مهندسی ترافیک وخصوصاً ایمنی، از ابزارهای شبیهساز بهمنظور کاهش هزینه و افزایش ایمنی استفاده میشود. بهطوریکه گستره وسیعی از مقالات مرتبط با رفتار رانندگان در سالهای اخیرکاملاً محدود و مرتبط با شبیهسازهای ترافیکی یامشخصاً شبیهسازهای رانندگی است .استفاده از دستگاههای شبیه ساز رانندگی بهمنظور پژوهش از دهه 1950 میلادی آغازشده و در قرن بیست و یکم به بیشترین حد خود رسیده است، بهطوریکه در حال حاضر به یکی از موضوعات پرطرفدار در علم مهندسی حملونقل تبدیل شد .در علم حملونقل و ایمنی بهمنظور کاهش هزینه و همچنین افزایش ایمنی برای انجام مطالعات رفتاری رانندگان استفاده از دستگاه شبیهساز افزایشیافته است - حقیقی اکبری, . - 1393
