بخشی از مقاله
چکیده :
اطلاعات مربوط به شرایط سطح جاده و آب و هوا برای تصمیم گیری مربوط به عملیات کنترل و مهاربرف و یخ زدگی بسیار مفید است درک رابطه میان شرایط آب و هوایی موجود و دمای سطح جاده و شرایط سطح جاده و شرایط آتی می تواند به اخذ تصمیم های مناسب جهت استفاده یا عدم استفاده از مواد شیمیایی انتخاب مواد شیمیای مناسب و تشخیص نرخ کاربرد آن کمک کند با بکارگیری این سیستم های هوشمندمی توان از حوادث جاده ای پیشگیری کرد و خسارات ناشی از این حوادث را کاهش داد در این مطالعه در مورد نصب و راه اندازی و بهره برداری از دو ایستگاه هوا شناسی جاده ای - RWIS - دراتریش - والد و لولینگ،سالزبورگ - در سال 2007 را نشان میدهد که شامل فن آوری جدید اندازه گیری و نمایش داده ها می باشد.
فن آوری شامل سنسورکنترل از راه دور نوری سطح جاده با ساختار غیرنفوذی جهت ارائه دهنده ضریب اصطکاک ، سسنسور غیرنفوذی نوری برای اندازه گیری دمای سطح جاده ،یک دوربین ویدئویی ، نرم افزار نمایش برای رسم همه سطوح جاده و دیگر داده های هواشناسی همراه با تصویر ویدئویی از سطح جاده بر روی صفحه نمایش کامپیوتر است. همه داده ها و تصاویر توسط GPRS - خدمات رادیویی عمومی - هر 5 دقیقه به یک سرور مرکزی منتقل و برای دسترسی در آینده و تجزیه و تحلیل ذخیره می شود. با استفاده از این فن آوری جدید اندازه گیری امکان وضوح بالا برای ضخامت لایه یخ و برف در سطح جاده ایجاد میشود.
-1 مقدمه :
شبکه راهها یکی از مهمترین بخش های زیر بنائی هر کشور محسوب می شوند ومسئولین راه وترابری بهینه ساختن استاندارد راهها را بعنوان اصلی ترین وظیفه خود می دانند، بهینه سازی استاندارد راهها به شرایط اقتصادی و قدرت مالی کشور وابسته است،کشورهای توسعه یافته برای جابجائی سریع و به موقع کالا و مسافر توجهات لازم و کافی به استاندارد ساخت و نگهداری راهها مبذول می دارند ، یکی از بخش های مهم نگهداری راهها " راهداری زمستانی " می باشد.
برف و یخ هر ساله مشکلات زیادی را در راهها برای استفاده کنندگان بوجود می آورد .کشور ایران بخشی از فلات ایران - IRAN PLATEAU - است ودر شمال آن رشته کوههای البرز ودر غرب رشته کوه زاگرس ودر قسمت مرکزی ایران نیز کوههای منفرد متعدد وجود دارند.شبکه راههای کشور از بخش های مختلف این رشته کوهها واز ارتفاعات عبور می کند و اغلب راههای کوهستانی در شمال و غرب و مرکز در زمستان پوشیده از برف بوده و بلحاظ برودت بیش از حد هوا سطح راهها یخ بندان است. راهداری زمستانی به مجموعه عملیاتی گفته میشود که توسط ماموران راهداری انجام می گردد تا سطح راهها جهت عبور ایمن وسایل نقلیه بطور مستمر آماده باشد و شامل :
الف - برف روبی
ب- یخ زدائی سطح راه بوسیله مواد شیمیائی
ج- یخ زدائی سطح را به روش مکانیکی
یخ زدگی رویه راه از پدیده های طبیعی است که با از بین بردن تماس لاستیک چرخها با رویه راه موجب کاهش شدید ضریب اصطکاک شده وکنترل وسیله را با مشکل مواجه می سازد، وقوع این پدیده در راهها همواره با افزایش آمار تصادفات همراه بوده است و مقابله با آن از وظایف راهداران می باشد.تصمیم گیری در تعمیر و نگهداری جاده در زمستان بصورت موثر نیاز به بررسی دقیق سطح جاده و شرایط آب و هوایی محلی و مکان های انتخاب شده برای کل شبکه جاده در یک حوزه معین داردطبق. آمارهایی موجود تقریباً 1/2 میلیون نفر هر ساله در تصادفات جاده ای کشته می شوند و حدود 90 درصد از این تصادفات در کشورهای در حال توسعه می باشد که در همین راستا لازم است که عوامل منفی تاثیر گذار بر ایمنی حمل ونقل و سوانح جاده ای شناسائی ودرجهت رفع آن اقدام گردد که به اهمیت آن منجر به احداث بالغ بر 8000 ایستگاه هواشناسی جاده ای در سطح جهان شده و در این ایستگاهها اقدام به جمع آوری و ثبت اطلاعات جوی جاده ای می پردازند.
در همین راستا مسئولین محترم وزارت راه و شهرسازی در دو سازمان هواشناسی و سازمان راهداری و حمل ونقل جاده ای کشور بران شدند تا پس از شناسائی نقاط بحرانی، طرح تامین و تکمیل شبکه ایستگاه های جاده ای کشور را در 56 نقطه بصورت یکپارچه پیاده سازی نموده و سامانه اطلاعاتی این شبکه را در هر دو مرکز جهت مراقبت و تصمیم گیری فعال نمایند. تحقیقات اخیر در ایران نشان می دهد که 25 درصد تلفات ناشی از مرگ و میرهای غیر طبیعی ناشی از تصادفات جاده ای است که 83/2 درصد آن بعلت شرایط جوی صاف در کشور و افزایش ترددها و ترافیک در چنین شرایط است و 43/8 درصد بعلت شرایط نامساعد بارندگی و 37/3 درصد بعلت ابری بودن و 12/6 درصد برفی بودن و 5/7 درصد بعلت مه و0/6 درصد بعلت طوفان می باشد.
-2 سیستم اطلاعاتی هواشناسی جاده ای : - RWIS -
هواشناسی جاده ای از موضوعاتی است که به بررسی نقش پدیده های جوی در ایمنی حمل و نقل جاده ای می پردازد وبه عنوان دستاوردی در جهت کاهش حوادث جاده ای توجه کشورهای مختلف جهان را به خود جلب کرده است. از دیدگاه تاریخی در سوئیس, شرکت Boschung در سال 1965 برای اولین بار موفق به ثبت اختراع برای تشخیص برف و یخ در بزرگراه گردید و برای اولین بار از سیستم های تشخیص یخ با سنسور غیر فعال - جاسازی شده در سطح جاده - در طول سالیان 1977-1970در سوئیس، اتریش و آلمان استفاده کرد. از سال 1978 شرکت Boschung شروع به فروش تکنولوژی سنسور فعال - جاسازی شده در سطح جاده - کردو مشابه همین فعالیت ها در اسکاندیناوی هم صورت گرفت.
در اروپا و ایالات متحده آمریکا، در طول دهه های 1980 و 1990 سنسورهای جاسازی شده در سطح جاده به طور فزاینده مورد استفاده قرار گرفت. در اینجا عوامل مهم وضعیت سطح جاده محلی - خشک، مرطوب، و غیره - همراه با اندازه گیری محلی هواشناسی - درجه حرارت هوا، نقطه شبنم، سرعت باد ، و غیره - اندازه گیری می گردید و در انتها نتایج از طریق خطوط تلفن به یک محل مرکزی یا سازمان که مسئولیت نگهداری راهها را در زمستان داشتند منتقل میگردید.
در ایالات متحده آمریکا، مانند ایالت اوهایو، این وضعیت سطح جاده های محلی و اطلاعات هواشناسی نیز در دسترس عموم راننده ها از طریق اینترنت قرار داده می گردد . - 2 - در سیستم اندازه گیری سطح جاده توسط سنسورهای جاسازی شده در سطح جاده - 3 - که با اندازه گیری دما سطح جاده و اندازه گیری شرایط آب و هوایی محلی - برای یک نقطه محلی معتبر - این امکان را برای طراحی یک الگوریتم برای سیستم های هشدار و تعمیر و نگهداری زمستانی برای پارو کردن برف و گسترش برنامه های کاربردی مواد شیمیایی یخ زدایی ایجاد می کند.
نقشه برداری حرارتی - برای آسمان صاف ، آسمان ابری و نیمه ابری - به طور کامل در این شرایط می تواند مورد استفاده قرار گیرد و موجب گسترش اندازه گیری نقطه های کل شبکه جاده در یک حوزه خاص می شود. در طی این مدت, زمان اولیه نگهداری در زمستان بر روند تصمیم گیری در درجه اول برای برف و در ادامه برای پایین آوردن "نقطه انجماد" تاثیر می گذارد - افزایش یا تثبیت ضریب اصطکاک بالای جاده - . میزان لغزش سطح جاده تابع دمای انجماد آب، لجن یا برف می باشد و برآورد آن برای تصمیم گیرنده مهم است.
علاوه بر این، زمان واقعی و یا تصویر اخیر از سطح جاده محلی در فاصله ای دور از تصمیم گیرنده در دسترس می باشد که می تواند به اعتبار داده های اندازه گیری در یک مکان در دور دست کمک کند.این سیستم کار جمع آوری ، ذخیره و پردازش اطلاعات اندازه گیری شده توسط دستگاه اندازه گیر را بر عهده دارد . یک سیستم هواشناسی جاده ای شامل همه تجهیزات اصلی و فرعی و جانبی شامل امکانات سخت افزاری ، نرم افزاری، تدارکات زمین مورد نیاز برای احداث ایستگاه ، تجهیزات ارتباطی و هر گونه الزامات دیگری که برای تکمیل یک ایستگاه هواشناسی جاده ای مورد نیاز است - شکل شماره - 1 دستگاههای اندازه گیری یک سیستم اطلاعات هواشناسی جاده ای به دو دسته تقسیم می شوند:
الف- سنجده های مربوط به اندازه گیری پارامتر های جوی
ب- سنجده های مربوط به اندازه گیری پایش سطح جاده.
