بخشی از مقاله
چکیده
امروزه فناوری اطلاعات برای حل مشکلات حمل ونقل به عنوان یکی از مهمترین نیازهای بشر در برنامه ریزی های کلان کشورها مورد توجه ویژه قرار گرفته است. استفاده بهینه از منابع موجود کاهش صدمات وافزایش ایمنی و آرامش، کاهش هزینه و اثرات نامطلوب زیست محیطی، کاهش مصرف انرژی و تاخیرهای ناخواسته در طول سفر، مدیریت وبرنامه ریزی دقیق و کارآمدی را می طلبد.میزان کاهش ترافیک یکی از مهمترین این اهداف می باشد که با رشد روز افزون شبکه های حمل ونقل نیاز به شناسایی ترافیک در جهت کنترل و مدیریت آن بیشتر احساس می شود.
در این مقاله ابتدا ما با بررسی ارتباطات بین خودرویی و کنترل ترافیک از طریق چراغ راهنما پرداختیم سپس با استفاده از پیام های خاص و روش های تشخیصی مختلف و با برآورد ازدحام ترافیک بصورت محلی در هر خودرو بعنوان فاکتور ازدحام، اشاره می کنیم .که برای مقابله با حجم بالای رویداد ها می توان به مکانیسم تشخیص سطوح ترافیک پرداخت و با استفاده از الگوریتم OAF و بررسی پایگاه داده داخلی در هر خودرو می توان مدیریت ترافیک را با شناسایی آن بهینه کرد.بنابراین شناسایی و مدیریت آن به عنوان راهکاری برای حل مشکلات حمل و نقل و آلودگی های ناشی از آن مؤثر و مفید است.
مقدمه
توسعه فن آوری های جدید، امروزه باعث شده شرکت ها، پژوهشگران و نهادها در تلاش باشند و در جهت بهبود ایمنی جاده ها تمرکز کنند. در طول دهه گذشته، تکامل در فن آوری بی سیم اجازه داده است که محققان برای طراحی سیستم های ارتباطی که در آن وسایل نقلیه شرکت دارند، پیشرفت هایی داشته باشند بنابراین شبکه های مانند شبکه موقت - VANETs - را ایجاد کردند. برای تسهیل ارتباط بین وسایل نقلیه با هم و بین وسایل نقلیه و زیرساخت ها شبکه موقت - Vanet - ad hoc یک فن آوری است که با استفاده از حرکت اتومبیل به عنوان گره ها در یک شبکه ایجاد شده است . - Emmelmann, 2010 -
انواع مختلف شبکه ها را داریم. شبکه های موردی1 MANETsیکی از این نمونه ها هستند که در کاربردهای خاص از قبیل خطوط حمل و نقل هوایی یا زمینی بوجود آمده اند. بعنوان نسل جدیدی از شبکه و کلاسی از شبکه های موردی مطرح شده اند که در آنها گره ها که همان سیستم های کامپیوتری مجزا هستند، ثابت نیستند و ساختار متحرکی دارند .2VANETsنوعی از شبکه های موردی هستند. این شبکه ها، شبکه هایی ارتباطی خودسازمانده و توزیع شده ای ساخته شده از خودروهای در حال حرکت هستند و با سرعت های خیلی بالا و درجه محدودشده ای از آزادی در الگوهای حرکتی گره ها مشخص می شوند - VANET. - Shrivastava, 2009 ارتباطی بر اساس MANETاست که بین خودروهای متحرک در جاده برقرار شده است.
بیشتر کاربردهای تعریف شده و توسعه داده شده با استفاده از VANETsمربوط به ایمنی جاده هستند و بر اساس انتقال اطلاعات بین وسایل نقلیه در تصادفات، سطوح تراکم در بخش های خاصی از جاده، اعلام بخش های خطرناک و غیره کار می کنند. گاهی اوقات اطلاعاتی که در یک وسیله نقلیه تولید می شود توسط همان وسیله نقلیه باید به دیگران انتقال داده شود. در بعضی زمانها اطلاعات در زیرساخت ها تولید می شود و از طریق 3RSU انتشار می یابد . - Peinado, 2013 -
ارتباط V2Vوسایل نقلیه
در حالت ارتباط، V Vوسایل نقلیه خودشان قابلیت انتشار مداوم اطلاعات درباره رابط ترافیکی در طول جاده را دارند وسایل نقلیه با وسایل نقلیه بی سیم محدوده کوتاه از قبیل wifi مجهز شده اند که ارتباط بین وسایل نقلیه را ممکن می سازند. با تجهیز وسایل نقلیه با قابلیت های ارتباطی، ایمنی ترافیک و کارایی بهبود خواهد یافت و کنترل خواهد شد. در نتیجه، وسایل نقلیه بطور مداوم اطلاعاتشان مثل موقعیت، سرعت و وسایل نقلیه اطراف آن را برای مشخص کردن شرایط ترافیکی در یک حالت توزیع شده مبادله می کنند - . - Shaikh, 2014 این معماری Vehicle To Vehicle To Infrastructure - V V I - ارتباط دیگری با نام شبکه ارتباطی به کلاسترهایی تقسیم می شود، هر کلاستر یک هد دارد که همان وسیله نقلیه هد در آن کلاستر است که وظیفه جمع آوری اطلاعات از دیگر وسایل نقلیه و ارسال آن به زیر ساخت مرکزی را برعهده دارد - . - Shrivastava, 2009
کنترل ترافیک از طریق چراغ راهنما
انواع ونحوه کنترل چراغ راهنمایی به صورت سیستم زمان ثابت ، سیستم زمان متغیر و سیستم هوشمند می باشد که در سیستم هوشمند زمان بندی و فاز بندی تقاطع بر مبنای شرایط واقعی ترافیک و به صورت لحظه ای تنظیم می شود، یکی از انواع این سیستمها، سیستم 4SCATSمی باشد که از یک نرم افزار برای کنترل شریان های ترافیکی استفاده می کند - . - Mathew,2012 چراغ های راهنمایی به عنوان ابزاری برای کاهش میزان تاخیر در شبکه راه های شهری مطرح است. سیستمهای حمل و نقل هوشمند راهکاری برای بهبود وضعیت ترافیک ، کاهش هزینه ، افزایش سرعت متوسط ، کاهش تاخیر و توقف اعمال شده بر رانندگان ، افزایش ایمنی رانندگان می باشند.
سرعت و موقعیت مکانی در وسایل نقلیه میتواند منجر به انتشار و اشاعه ی کنترل سیگنال ترافیک با استفاده از VANETبا پرداختن به جزئیات مکانی و زمانی شود. این گونه اطلاعات دقیق و جزئی در رابطه با سرعت و مکان خودروها، میتواند منجر به فعال کردن قابلیتهای بیشتری مانند قابلیت پیش بینی زمانی وسایل نقلیه در زمان رسیدن به خط توقف تقاطع شود. که مقایسه با سنسورهای کنار جاده ای مانند حلقه های شناساگر که تنها قادر به تشخیص وجود یا عدم وجود وسایل نقلیه و در بهترین حالت، تخمین اندازه صف خودرو ها می باشند، از قابلیت بهتری برخوردار است. همچنین برای تجهیز وسایل نقلیه با دستگاه های بی سیم نسبت به نصب تجهیزات کنار جاده ای ارزانتر است.
در این سیستم ها که SCATsرا نیز شامل می شود علاوه بر استفاده از حسگرهای خودرو جهت کنترل و اعمال زمان بندی هوشمند تقاطع، اطلاعات ترافیکی تقاطع های مختلف به یک نرم افزار مرکزی فرستاده شده و جهت کنترل بهینه شریان های ترافیکی مورد استفاده قرار می گیرد. طرح فازبندی یک تقاطع در ساعات مختلف با توجه به حجم ترافیک متفاوت است. در ساعات شلوغ شاید طول سیکل و تعداد فازهای بیشتر مطلوب باشد در صورتیکه در ساعات خلوت ممکن است برعکس باشد و یا حتی تقاطع نیاز به زمانبندی نداشته باشد و چشمک زن بودن چراغ ها کفایت کند. همچنین ایجاد هماهنگی بین تقاطع های موجود در یک سیستم مرکزی موجب بروز موج سبز و کاهش میزان کل وسایل نقلیه می گردد.
