بخشی از مقاله
چکیده
بررسی وضعیت ترافیک در مسیرها و معابر شهری و بینشهری همواره یکی از مهمترین چالشهای سازمانهای ترافیکی بوده است و یکی از اصلیترین روشهای دستیابی به این مهم، اطلاع از تعداد خودروهای عبوری از یک مسیر و سرعت حرکت وسایل نقلیه عبوری و نوع آنها هست که دراینبین عامل هزینه منجر به مشکلات عدیدهای درزمینه نگهداری و کاهش میزان استفاده از سامانههای مذکور در معابر شهری و بینشهری شده است. هدف از ارائه این مقاله کاربردی-پژوهشی، مطرح نمودن روش جایگزین برای سیستم مذکور، با تمرکز بر هزینه نصب و نگهداری کمتر است، بهگونهای که با توجه به کاهش چشمگیر هزینه ساخت مدارات و قطعات الکترونیکی و میکرو الکترومکانیکی این امکان فراهمشده تا با بهرهگیری از این قطعات و زیرساختهای ارتباطی جدید نظیر 3G و 4G هزینه نصب و بهکارگیری اینفنّاوریها کاهش یابد و امکان استفاده از اینفنّاوری در اکثر معابر شهری و بینشهری میسر شود و تنها محدود به مسیرهای اصلی و مهم نباشد. در این مقاله ابتدا بهطور مختصر به بررسی سامانههای موجود و معایب آنها پرداخته میشود و سپس وضعیت کنونی کشور ازنظر کنترل و ارائه خدمات ترافیکی بررسیشده و درنهایت روش جایگزین پیشنهادی ارائه خواهد شد
واژههای کلیدی: شمارشگرهای ترافیکی هوشمند، WSN، MEMS، حسگرهای میکرو الکترومکانیکی مغناطیسی، نظارت و کنترل ترافیک شهری
-1 مقدمه
امروزه با افزایش شهرنشینی و گسترش شهرها، روزانه بر تعداد خودروها در سطح شهرها افزوده میشود و این امر منجر به بروز مشکلات عدیدهای در بحث ترافیک گردیده به صورتی که سازمانهای ذیربط باید با کسب اطلاعات دقیق و بهموقع از وضعیت ترافیکی، اقدامات و پیشبینیهای لازم را انجام دهند. از طرفی شهروندان نیز در تصمیمات خود باید به امر ترافیک توجه داشته باشند و آن را بهعنوان عاملی تأثیرگذار در سفرهای خود لحاظ کنند. [1]بدین منظور از دیربازسازمانهای ترافیکی با انواع نظارتهای دستی و مکانیزه بر تعداد و نوع خودروهای عبوری و مشاهده ترافیک جاری در مسیرهای مهم، پیشبینیهای لازم را لحاظ نمودهاند. [2]
اما دراینبین با توجه به همگام نبودن روند جایگزینی سامانههای مکانیزه سنتی با سامانههای بهروزتر به دلیل کارآمد نبودن سیستم و یا هزینههای زیاد نصب ، تعمیر و نگهداری پیشرفت خوبی صورت نگرفته است و این پیشرفت نهچندان خوب باعث شده است هنوز در بسیاری از معابر اصلی شهر، چراغهای راهنمایی بهصورت غیرهوشمند و یا با هوشمندی بسیاری پایین کنترل شوند حالآنکه میتوان با جایگزین کردن سامانههای پیشنهادی در این امر ، ضمن هوشمند سازی هر چهبهتر و بیشتر معابر اصلی، از آنها در جادههای برونشهری برای پیشبینی و عملکرد بهموقع سامانهها استفاده کرد . بدیهی است با کاهش هزینهی نصب و نگهداری سامانهها و افزایش تراکم حسگرها در معابر اصلی، میتوان پیشبینیهای بسیار دقیقتر و بهموقع تر را انجام داد و با ایجاد شبکهای از حسگرهای متصلبههم در نزدیک چهارراههای اصلی و با تنظیم دقیق زمان چراغهای راهنمایی و رانندگی متوسط مدت انتظار شهروندان را به حداقل کاهش داد .
-2 روشها و تجهیزات خودرو شماری در حملونقل جادهای ایران
روشهای شمارش وسایل نقلیه را میتوان به سه دسته تقسیم نمود : - 1 - روشهای دستی که از سال 1373 بهصورت مشاهدات بصری شروع به کارکرده است، - 2 - روش مکانیزه با دستگاههای قابلحمل یا دوربینهای نظارتی و - 3 - روشهای مکانیزه که در ادامه به بررسی هر یک خواهیم پرداخت. [3]
-1-2 تردد شماری بصری
در این روش عملیات شمارش خودروها توسط نیروهای آموزشدیده در فواصل زمانی مشخص انجام میشود و ازآنجاکه امکان بهروزرسانی سریع این اطلاعات ممکن نیست، این اطلاعاتمعمولاً برای تصمیمگیریهای کلان مورداستفاده قرار میگیرد و در کنترل ترافیک لحظهای نقش چندانی ندارد و از طرفی نیاز به امکانات گسترده، نیروی انسانی آموزشدیده نیاز دارد و حتی بااینوجود امکان ارائه گزارشهای سریع وجود ندارد.
-2-2 تردد شماری مکانیزه
از سال 1377 بهصورت موازی با طرح تردد شماری بصری، تردد شماری مکانیزه نیز در سازمان راهداری و حملونقل جادهای کشور مطرح گردید و اولین نمونههای ساخت داخل از نوع حلقههای القایی 1 مورداستفاده قرار گرفت. این نوع حسگرها که در سازمانهای راهداری با حسگرهای دفنی معروف هستند در حال حاضر در محورهای شریانی کشور در حال استفاده هستند. در این روش که به آن روش حسگرهای ثابت دفنی نیز گفته میشود با استفاده ازایجاد القای جریان مغناطیسی در اشیاء فلزی همچون خودرو و اندازه گیری تغییرات اندوکتانس وجود خودرو تشخیص داده می شود.در روش رادارهای ماکروویو با استفاده از تابش یک موج ماکروویو و بهرهگیری از قانون دوپلر وجود خودروهای در حال حرکت و سرعت آنها اندازهگیری میشود و درروش مشابهی با استفاده از امواج مافوق صوت1 با فرکانس 25 تا 50 کیلوهرتز و اندازهگیری فاصله وجود خودرو در سطح جادهها موردبررسی قرار میگیرد در این روش علاوه بر تشخیص سرعت و تعداد خودروها، ارتفاع خودرو نیز
قابلاندازهگیری نیز هست.
درروش حسگرهای لیزری و مادونقرمز، از اشعه مادونقرمز در ناحیه طیف الکترومغناطیس شکل -2 تکنیک پویش راداری 85um استفاده میشود، در این روش معبر موردنظر مورد تابش این اشعه قرار میگیرد و با عبور خودرو از این ناحیه، میزان انعکاس اشعه مادونقرمز تغییر خواهد کرد که با اندازهگیری مدتزمان تغییرات و سرعت تغییرات میتوان بهسرعت خودروی عبوری و تعداد خودروهای عبوری دست پیدا کرد.با پیشرفت خدمات شبکهای شهری و امکان مخابره تصاویر ویدئویی بهصورت زنده این امکان را ایجاد کرد تا بتوان بهصورت دستی وضعیت ترافیک را مشاهده کرده و تصمیمات لازم را اتخاذ نمود اما ازآنجاکه تصمیمگیری بهصورت دستی و با دخالت انسان انجام میگیرد سرعت این فرآیند کم و اغلب نیاز به منابع انسانی و زیرساختی فراوانی دارد. [4]
-3-2 مقایسه روشهای موجود
هر یک از روشهای معرفیشده مزایا و معایبی رادارند که باید بهصورت مفصل بررسی گردیده و هر یک در جای مناسب استفاده شود، در ادامه ضمن بررسی مزایا و معایب هر یک از آنها سیستم پیشنهادی ارائه میگردد. [1]
