۳-محدود نمودن ترافیک
۴- افزایش ناوگان حمل و نقل عمومی
هر یک از روش های فوق محدودیت هایی دارند که در نتیجه توانایی خود را در جهت حل مشکلات ترافیک از دست داده اند و نیاز به سیستم های هوشمند، اساسی می گردد.
به جز تلاشهای فرهنگی و ساخت اتوبان ها و جاده های جدید راهکارهای دیگری نیز در دنیا مدنظر قرار گرفته است. در زمینه طراحی سیستم های بدون راننده و یا کمک یار راننده، تحقیقات و محصولات متعددی را شاهد هستیم که هر یک به نحوی سعی در افزایش توان درک راننده از محیط داشته و دارند. تاکنون به دلایل مختلف و از جمله مسائل حقوقی، خودروهای اتوماتیک بدون راننده عمومی نشده اند؛ اما می توان از تکنولوژی سیستم های حمل و نقل هوشمند بعنوان کمک یار راننده و نه بجای راننده استفاده کرد] ۹[.
امروزه استفاده از تکنولوژی های هوشمند حمل و نقل در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه افزایش معنا داری یافته است. مزیت این سیستم ها، کاهش احتمال بروز خطای انسانی و مکانیزه شدن کنترل معابر است که سبب افزایش ظرفیت و بهبود ایمنی شبکه معابر می گردد]۲[. ولی یکی از راه حل های،مشکل بزرگ ترافیک در همه شهرهای دنیا استفاده از ناوگان حمل و نقل عمومی هوشمند و گسترش آن میباشد،به ویژه مترو و اتوبوس.
۱-۲- بیان مساله
همراه با رشد سریع اقتصاد، تعداد اتومبیل ها رشد قابل توجه ای دارند. اما بخاطر کمبود زمین در دسترس به ازای یک نفر و شهر، برنامه ریزی عقب مانده است و از این رو مشکل پارکینگ به طور فزاینده ای حاد می شود. بخصوص که در مناطق مرکز شهر احتمال آن که پارکینگ ها جدید و یا مخصوص ساخته شوند کم است. پارکینگ هوشمند به پارکینگ هایی گفته می شود که توسط یک سیستم مکانیزه بتوان پارک خودروها در پارکینگ را کنترل و نظارت کرد و سهولت انجام کار را برای راننده فراهم آورد. فناوری های مدیریت پارکینگ هوشمند ممکن است یک ابزار به صرفه از لحاظ اقتصادی را فراهم کند تا محدودیت های پارک نزدیک را در ایستگاه های انتقال معین سازد. پارک هوشمند می تواند به ماشین سوارها برای شناسایی، رزرو و پرداخت هزینه ی پارکینگ نیز کمک کند. از اوایل دهه ی ۱۹۷۰ پارک هوشمند در اروپا و بریتانیا و ژاپن به کار گرفته شد، این سیستم ها هنوز هم به طور گسترده ای مورد استفاده هستند و به یک بخش ضروری از پارکینگ در شهرهای اصلی تبدیل شده اند. پارک های هوشمند با پیچیدگی بیشتر، تکنولوژی های پیشرفته تری برای فراهم کردن خواسته های مشتریان در نظر می گیرد. سیستم های پرداخت هوشمند همچون پارک مترهای هوشمند، کارت های هوشمند، ارتباطات موبایل و پارک اینترنتی نیز ممکن است در نظر گرفته شوند. در جامع ترین و ساده ترین حالت، پارک هوشمند اجازه ی یک بهینه سازی در فضاهای پارک موجود را به منظور خشنود ساختن نیازهای مشتریان فراهم می کند. برای مثال، تمام این موارد ذکر شده، برای مینیمم کردن زمان سعی و تلاش مشتریان برای پیدا کردن جای پارک، فراهم ساختن اطلاعات زمان واقعی روی فضاهای پارک و فراهم کردن گزینه های پرداخت هوشمند می شوند.
در مجموع تعریف بخصوصی نمی توان از پارکینگ های هوشمند داشت، همانطور که در مقالات مختلف با توجه به سیستم به کار گرفته شده در پارکینگ تعریف های مخصوص به آن برای پارکینگ های هوشمند در نظر گرفته شده است. از جمله این می توان به سیستم بزرگ نمایی وجود فضای پارک در شبکه های موقت خودرویی اشاره کرد]۱۹[. در این مقاله از روش توزیعی بر اساس بزرگ نمایی در شبکه های موقت خودرویی استفاده شده است، بطوری که برای رانندگانی که دور از محل پارکینگ هستند یک تصویر باز از فضاهای پارک ارائه می کند و برای رانندگانی که به جستجوی اطلاعات فضای پارک در نزدیکی خود هستند تصویری بازتر با جزئیات بیشتر ارائه می کند. در این مقاله بدست آوردن فضاهای خالی به دو روش تقسیم بندی شده است. روش متمرکز که همیشه یک پایگاه داده به منظور ذخیره سازی همه ی اطلاعات فضای پارک، در اختیار دارند که بوسیله ی شبکه های سنسوری یا پارک مترها جمع آوری می شوند و راننده ها نیز می توانند از طریق اینترنت به اطلاعات فضای پارک، دسترسی پیدا کنند. و روش توزیعی که از دستگاه های بی سیم برروی پارک مترها و اتومبیل ها استفاده می کنند تا یک محیط شبکه های بین خودرویی را ساخته و سپس اطلاعات فضای پارک را برروی آن پخش کنند. ایراد بزرگ این روش استفاده از تجهیزات اضافی بر روی پارک مترها می باشد که هزینه بر بوده و نیاز به نگهداری دوره ای دارند. در کاری دیگر استفاده از شبکه سنسوری وایرلسی بهینه برای پیدا کردن فضای خالی]۲۳[، پیشنهاد شده است، که در این مورد هم ایرادات قبلی به چشم می خورد و ضمناً این تجهیزات در مورد پارکینگ های طبقاتی مورد استفاده قرار گرفته اند.
استفاده از گره های سنسور وایرلسی مجهز به سنسورهای مغناطیسی]۳۳[، کار دیگری است که بر روی پارکینگ های هوشمند کار شده است. روش پیشنهادی در این مقاله به این صورت عنوان شده است که سنسورهای مغناطیسی نصب شده در پارکینگ ها وجود و عدم وجود خودرو در پارکینگ را تشخیص می دهند و با بهره گرفتن از شبکه سنسوری بی سیم این اطلاعات را در محلی نگهداری می کنند تا در زمان مناسب مورد استفاده رانندگان قرار گیرد. در این راه حل نیز، ایرادات گذشته به چشم می خورد.
طراحی و اجرای یک نمونه ی اولیه ی سیستم پارک هوشمند با بهره گرفتن از شبکه های سنسور بیسیم]۳۱[، عنوان مقاله دیگری است که سیستم مدیریت پارک هوشمند (SPARK)[1] را پیشنهاد می کند،که براساس تکنولوژی شبکه ی سنسوری بی سیم می باشد، و ویژگی های پیشرفته ای همچون ثبت پارک از راه دور، راهنمای خودکار و مکانیزم رزرو پارکینگ را فراهم می کند. این مقاله، معماری تمام سیستم SPARK را از سخت افزار تا پیاده سازی نرم افزاری از نظر شبکه های سنسوری توصیف می کند. سیستم پیشنهادی قادر به ثبت و مدیریت فضاهای پارک شخصی، فراهم نمودن راهنمای اتوماتیک و همچنین سرویس های رزرو پیشرفته است. اما این راه حل هم نیز دارای ایرادات گذشته می باشد.
سیستم هوشمند مکان یابی پارکینگ کنار خیابانی بر اساس شبکه های سنسوری، برای سیستم حمل و نقل هوشمند]۱۶[، کار دیگری است که به منظور حل مشکل اساسی سختی استقرار و تلفات بالای انرژی سیستم پارکینگ کنار خیابانی مطرح شده است. این سیستم مدیریت پارک کنارخیابانی هوشمند براساس شبکه های سنسوری بنا نهاده شده است. هر گره در این شبکه سنسوری، کوچک و ضعیف می باشد و می تواند فضای پارک را به صورت اتوماتیک با بهره گرفتن از اختلالات میدان مغناطیسی زمین، شناسایی کند. در این سیستم به منظور کاهش هرچه بیشتر تلفات انرژی، گره ها می توانند به صورت دوره ای به خواب روند و سپس می توانند بوسیله ی میکروکنترل داخلی بیدار شوند تا اطلاعات فضای پارک را جمع آوری کرده و با گره های سنسوری دیگر ارتباط برقرار کنند. این راه حل هم نیز با اینکه برای پارکینگ های کنار خیابانی پیشنهاد شده، اما به دلیل استفاده از سنسور برای تشخیص فضای خالی، مستلزم پرداخت هزینه و نگهداری دوره ای می باشد.
در مقاله دیگر استفاده از بلوتوث برای ارسال اطلاعات فضای پارکینگ به رانندگان پیشنهاد شده است. این مقاله که تحت عنوان طراحی راه های E-Commerce جهت بهینه سازی فضای پارک با بهره گرفتن از تکنولوژی بلوتوث]۲۹[، ارائه شده است. اطلاعات در مورد محلی که اتومبیل باید پارک شود را توسط بلوتوث از طریق شبکه ی در دسترس به تلفن های همراه رانندگان انتقال می دهد و در صفحه ی نمایش بزرگی که در قسمت ورودی پارکینگ است نمایش می دهد. دوربین ها در کنار ورودی ها و خروجی های فضای پارکینگ قرار داده می شوند تا اتومبیل های غیر مجاز را شناسایی کنند و همچنین شماره پلاک خودرو در هنگام ورود و در هنگام خروج خودرو توسط دوربین ها گرفته می شود و زمانی که خودرو در حال بیرون رفتن است، این دو باهم مقایسه می شوند. زمان پارک و مبلغی که باید پرداخت شود در صفحه ی بزرگ نمایش در گیت های خروجی نیز نمایش داده می شوند. این روش نیز با توجه به توضیحات مقاله در پارکینگ های طبقاتی مورد استفاده قرار می گیرد.
روش دیگر پیشنهادی استفاده از یک چارچوب مدیریت پارکینگ است]۲۴[. در این روش یک چارچوب مدیریت پارکینگ پیشنهاد شده است که خودروهای در حال حرکت به داخل و خارج پارکینگ را نمایش می دهد و فضاهای پارک در دسترس را محاسبه می کند و در نهایت این اطلاعات را برای مشتریهای پارکینگ مورد نظر منتشر می کند. برای به نمایش در آمدن خودروها، از شبکه سنسوری مغناطیسی استفاده شده که می توانند تعداد اتومبیل ها و همچنین طول و سرعت آن ها را هنگامی که از مقابل سنسورها در حال عبور هستند را جمع آوری و تخمین بزنند. همچنین این اطلاعات در پایگاه داده ذخیره می شوند و زمانی که مشتری قصد ورود به داخل پارکینگ را داشته باشد این اطلاعات برای وی نمایش داده می شود. همچنین این اطلاعات از طریق شبکه های اجتماعی انتشار داده می شوند. دراین راه حل هم نیز از وسایل اضافی از جمله سنسورها برای دریافت اطلاعات استفاده شده و تمامی این مراحل داخل پارکینگ های طبقاتی مورد استفاده قرار گرفته است.
سیستم دیگر پیشنهادی، سیستم پارک خیابانی آگاه به متن مبتنی بر اطلاعات ایستگاهی]۱۵[، می باشد که در این مقاله، یک شبکه ی تک کاره ی اتومبیلی را براساس سیستم پارک خیابانی معرفی می کند که از مفهوم اطلاعات ایستگاهی (ISs)[2] و سیستم های آگاه به متن جهت ردیابی و رزرو کردن یک فضای پارک،بهره می برد. همه ی ناحیه های پارک، یک ایستگاه اطلاعاتی مختص بخود را دارند که پوشش بیسیم را در همه ی ناحیه ی پارکینگ فراهم میکند. از این رو، جزئیات پارکینگ بر روی ارتباطات دامنه کوتاه ازطریق ایستگاه اطلاعاتی، در دسترس هستند. خودروها می توانند درخواست و رزرو یک فضای پارک مورد نظر را با بهره گرفتن از قابلیت های بی سیم، وقتی که هنوز در حال حرکت هستند، انجام دهند. رانندگان خودروها می توانند این عملیات را از طریق واحد نصب شده بر روی خودروهای خود انجام دهند. راننده،تنظیمات پارک مطلوبش، کمی جزئیات اتومبیل و شماره پلاک خودروی خود را با بهره گرفتن از واحد نصب شده انتقال می دهد. ایستگاه اطلاعاتی این جزئیات را با سیاست های پارکینگ مقایسه کرده و به طور مناسب به خودرو پاسخ می دهد. این سیستم نیز با بهره گرفتن از ایستگاه های اطلاعاتی جزئیات پارکینگ را در اختیار رانندگانی قرار می دهد که بر روی خودروی خود از دستگاه های گیرنده مخصوص استفاده کرده اند. با اینکه این سیستم بر روی پارکینگ های حاشیه ای تمرکز دارد اما نیازمند صرف هزینه می باشد.
مکانیزم پیشنهادی دیگر استفاده از دوربین های نظارتی جا سازی شده]۳۵[، برای کنترل پارکینگ ها می باشد. در این سیستم به منظور یافتن فضاهای پارک خالی، از دوربین های هوشند جاسازی شده بر روی پارکینگ استفاده شده است که کلیه اطلاعات را به پایگاه داده منتقل می کنند. در هر یک از دوربین ها الگوریتم های شناسایی سریع پارک، وجود دارد. این سیستم نیز دارای مشکلات عمده ای از جمله نویز پذیری می باشد که با شرایط آب و هوایی دچار مشکل می شود.
بدیهی است که یک عنصر ضروری در پارک هوشمند، ردیاب های اتومبیلی هستند، سیم پیچ های القایی مغناطیسی، دوربین ها، سنسورهای مافوق صوت، اشعه اینفرارد، سامانه بازشناسی با امواج رادیویی(RFID)[3] و رادارها از جمله این موارد می باشند که به اختصار در مورد کاربرد آن ها در کارهای گذشته بیان شد. روش سیم پیچ القایی مغناطیسی نیاز به تخریب راه ها دارد و تعویض و نگهداری آن ها کار بسیار مشکلی می باشد. اشعه اینفرارد نیز از نور انعکاس یافته استفاده می کند تا اوضاع پارک را شناسایی کند. موج صوتی و اشعه اینفرارد، هر دوی آن ها نیاز به سنسورهای شناسایی مستقر بر روی زمین دارندکه مناسب پارکینگ های خیابانی نیستند. همچنین روش شناسایی مبتنی بر سامانه بازشناسی با امواج رادیویی با اینکه هزینه کمتری دارند ولی به آسانی بوسیله شرایط آب و هوایی در پارکینگ های کنار خیابانی تحت تاثیر قرار می گیرند. در روش های استفاده از دوربین برای یافتن جای پارک از متدهای گوناگونی برای این کار استفاده می کنند. از جمله متد واریانس و متد گوشه ها، در روش واریانس، فضاهای خالی بر اساس واریانس های مقادیر اسکن خاکستری بدست می آیند که به آسانی تحت تاثیر آب و هوا، روشنایی و سایه ها قرار می گیرد. در متد گوشه ها، از اطلاعات گوشه ای فضاهای پارک برای شناسایی خودرو استفاده می شود و نتایج شناسایی به خاطر وجود سایه ی مکان های پارک، عالی نیستند. همچنین طبق تحقیقات قبلی، سیستم های موجود از سیستم پیامک تلفن همراه و یا بلوتوث جهت ردیابی و رزرو یک فضای پارک استفاده می کنند. این ها تنها گوشه ای از مشکلات روش های گذشته می باشد که هر کدام از این سیستم ها نیز به نوبه خود درگیر آن هستند، ولی در سیستم مبتنی بر تلفن همراه هوشمند نه تنها از این قبیل مشکلات خبری نیست بلکه این سیستم بصورت رایگان می باشد.
پارکینگ هوشمند کنار خیابانی با بهره گرفتن از موبایل، این نوع از پارکینگها به پارکینگ هایی گفته می شود که بدون استفاده از سنسورها و یا مکانیزم خاصی فقط با بهره گرفتن از تلفن همراه هوشمند راننده،میتوان پس از پارک خودرو در پارکینگ، با انتشار طول و عرض جغرافیایی خود، با بهره گرفتن از نرم افزار این مکان را به نام خود ثبت کند و این جای پارک را بر روی نقشه به نشانه اشغال بودن آن نمایش دهد تا هر کاربر دیگر خارج از این محدوده خیابان که قصد دارد به دنبال جای پارک خالی بگردد بتواند مکان های خالی از ماشین را تشخیص دهد و مکان مناسب را برای خود رزرو کند و از بار ترافیکی در آن خیابان به منظور پیدا کردن جای پارک خالی به طور قابل توجهی بکاهد. برای درک بهتر بحث، شکل زیر مجموعه ی خودروها در کنار خیابان را نشان می دهد که تمامی آن ها طول و عرض جغرافیایی خود را گزارش کرده اند و مکان های خالی در این خیابان نشان داده شده است.
شکل (۱-۱)- پارک خودروها در حاشیه خیابان با بهره گرفتن از نرم افزار موبایل پارک
همان طور که در شکل(۱-۱) مشخص است خودروهایی که پارک شده اند همگی از یک نرم افزار استفاده کرده و طول و عرض جغرافی مکان پارک را به پایگاه داده گزارش داده اند. بعد از این اگر کاربری در خانه بخواهد در این خیابان مکانی را رزرو کند می تواند با توجه به اطلاعات پایگاه داده و مراجعه به وب سایت این سیستم، مکان های خالی را شناسایی کرده و نسبت به رزرو آن ها اقدام کند. پس می توان اینطور برداشت کرد که اگر در یک خیابان رانندگان وسیله نقلیه از این برنامه استفاده کنند می توانند این اطلاعات را در اختیار سایر رانندگان قرار دهند تا ترافیک حاصل از پیدا کردن مکان خالی به کمترین میزان خود برسد.
شکل(۱-۲)- مراحل اجرایی نرم افزار موبایل پارک بصورت نمادین
شکل (۱-۲) مراحل انجام این کار را بصورت ساده بیان می کند. راننده پس از پارک خودرو با راه اندازی نرم افزار، سیستم را به ماهواره های موقعیت یاب جهانی متصل می کند. ماهواره ها با برگرداندن اطلاعات (طول و عرض جغرافیایی) به سیستم؛ نرم افزار این اطلاعات را با بهره گرفتن از بسته های دیتا و با بهره گرفتن از اینترنت بر روی پایگاه داده قرار می دهد. از این به بعد کاربران می توانند با بهره گرفتن از اینترنت و با اتصال به پایگاه داده این اطلاعات را استخراج کنند و با توجه به اطلاعات، مکان مورد نظر خود را رزرو کنند. از این پس هر کاربر دیگری به این پایگاه داده متصل شد می تواند کلیه اطلاعات از جمله اطلاعات رزرو و مکان های اشغال را مشاهده کند.
نتایج این کار راه اندازی سیستمی مکانیزه برای پارکینگ های کنار خیابانی است تا کاربران آن که همه از رانندگان وسایل نقلیه می باشند درکی درست از وضعیت خیابان ها داشته باشند تا با توجه به آن ها بتوانند تصمیمی درست و منطقی در رابطه با مقصد خود در نظر بگیرند. این امر باعث می شود از بار ترافیکی برای پیدا کردن جای پارک خالی در خیابان ها کاسته شود که این کار کوچک باعث کاهش مصرف سوخت و زمان سفرهای درون شهری می شود.
۱-۳-ساختار پایان نامه
در ادامه، این رساله بصورت زیر بخش بندی شده است.
در فصل دوم مروری خواهیم داشت بر مفهوم سیستم حمل و نقل هوشمند و نحوه کار این سیستم و همچنین کارهای انجام شده در رابطه با پارکینگ های هوشمند. در این فصل مروری جامع خواهیم داشت بر آخرین تحقیقات در زمینه استفاده از سیستم های حمل و نقل هوشمند که مختصری در مورد آن توضیح داده شد، که این سیستم هوشمند پیش زمینه به وجود آمدن شبکه های بین خودرویی بوده است. سپس در مورد پارکینگ های هوشمند صحبت خواهیم کرد و انواع آن را بررسی می کنیم.
در فصل سوم روش پیشنهادی و روش کار این سیستم و همچنین میزان درستی و خطای سیستم را مورد بررسی قرار خواهیم داد. در فصل چهارم نتایج استفاده از این سیستم را بررسی می کنیم و در نهایت فصل پنجم در بردارنده نتیجه گیری و همینطور کارهای آینده در راستای این پایان نامه می باشد.
فصل دوم
پیشینه های پژوهشی مرتبط
۲-۱-مقدمه
در این فصل ابتدا سیستم حمل و نقل هوشمند را بررسی می کنیم و بعد از آن مروری خواهیم داشت برکارهای انجام شده که مرتبط با کارمان در این پایان نامه می باشد. همینطور در ادامه در مورد پارکینگ های هوشمند به طور مفصل خواهیم پرداخت. در بخش اول ابتدا به بررسی سیستم های حمل و نقل هوشمند میپردازیم.
با تولید انبوه خودرو از دهه ۱۹۵۰ معضل ترافیک نیز به مشکلات دیگر انسان به ویژه امور شهر نشینی اضافه شد. کشورها برای مقابله با این معضل سیاست ها و راهکارهای متفاوتی را پیش گرفتند. ابتدا به ساخت خیابان و جاده و بزرگراه پرداختند. اما مشکلات ترافیک کاملا حل نشد، به تدریج برنامه ریزان حمل و نقل به این نتیجه رسیدند که مقوله جابه جایی مسافر در مناطق شهری را بیشتر مورد توجه قرار داده و با ایجاد شبکه های عظیم حمل و نقل عمومی نظیر مترو و اتوبوس مشکل ترافیک را حل کنند.
از استراتژی های مدیریت تقاضا برای کاهش نیاز به سفرهای فیزیکی و کارآمد کاربری زمین و مدیریت پارکینگ می توان به رشد هوشمند، شهر نشینی مدرن و مدیریت پارکینگ اشاره کرد. خط مشی هایی که در این مقوله مد نظر قرار می گیرند، امکان استفاده از زمان های مختلف برای سفر، مدهای سفر و مسیرهای مختلف را برای مردم فراهم می آورد و حتی برخی از این راهکارها باعث کاهش سفرهای فیزیکی می شود.
از دهه ۹۰ میلادی متخصصان حمل و نقل دریافتند که مصرف کنندگان ظرفیت ها و امکانات جدید را در مدت کوتاهی بلعیده و به دلیل رقابت شدید میان توسعه دهندگان راه و جاده و تولید کنندگان خودروهای راحت و ارزان، تلاشهایی عمرانی بی اثر شده و ایمنی راه ها نیز روز به روز در حال کاهش است. از طرف دیگر پیشرفت های فناوری های روز بویژه حسگرها و دستگاه های الکترونیکی شرایط مناسبی را برای ایجاد ارتباط بلادرنگ یا آنی میان برنامه ریزان، مراکز مدیریت ترافیک، خودروها و نیز ارائه وضعیت ترافیکی جاده ها فراهم آورده است.
در نتیجه امکان ایجاد مدیریت هوشمندانه، هدفمند و هماهنگ به منظور ارتقای بهره وری و افزایش کارایی شبکه های حمل و نقل محقق شده است و به این ترتیب در ابتدای دهه ۹۰ میلادی سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS)[4] به مفهوم امروزی آن متولد شدند و البته پروژه هایی نظیر نصب دوربین در تقاطع های شهری و نیز کنترل هوشمند زمان بندی چراغ های راهنمایی متناسب با حجم ترافیک در دهه ۷۰ در بسیاری از کشورها آغاز شده بود. اما عبارت سیستم حمل و نقل هوشمند، برای اولین بار در سال ۱۹۹۰ در آمریکا به بحث مدیریت حمل و نقل وارد شد و کلیه پروژه ها و فناوری های مرتبط با موضوع و به خصوص روابط تعاملی بین آنها در یک ساختار کلان و به هم مرتبط[۵] را در بر گرفت.
۲-۲-تعریف سیستم حمل و نقل هوشمند
عبارت “سیستم حمل و نقل هوشمند” یا به اختصار (ITS) برای افراد مختلف معانی متفاوتی دارد. برخی سیستم حمل و نقل هوشمند را بصورت ترکیبی از پروژه های متنوع جهت ارائه خدمات به کاربران سیستم حمل و نقل تعریف می کنند، عده ای آن را تنها یکی از برنامه های معیوب دولتی کشورهای پیشرفته میدانند و عده ای دیگر سیستم حمل و نقل هوشمند را ابزاری تکنولوژیکی، با عملکردی محدود می بینند. تمامی این عبارات تعاریف ناقصی از سیستم حمل و نقل هوشمند هستند و اساسی ترین خصوصیت سیستم حمل و نقل هوشمند را شامل نمی شوند. وجود ابهام در عبارت: سیستم حمل و نقل هوشمند که می تواند به معنی سیستم هوشمند حمل و نقل و یا سیستم مربوط به حمل و نقل هوشمند هم تعبیر گردد، باعث گسترش دامنه تعاریف و سبب ایجاد سر در گمی در مورد هدف شده است.
در کتاب ITS handbook PLARK تعریف زیر برای سیستم حمل و نقل هوشمند ارائه شده است:
ITS عبارت است از سیستم های حمل و نقلی که تکنولوژی های اطلاعات، ارتباطات و کنترل را برای بهبود عملکرد شبکه های حمل و نقلی به کار می گیرند. ابزارهای حمل و نقل بر مبنای سه مشخصه اطلاعات، ارتباطات و یکپارچه سازی استوار است که به مدیران شبکه های حمل و نقل و مسافران کمک می کند تا تصمیمات بهتر و مناسب تری را با توجه به شرایط موجود بگیرند. ابزارهای سیستم حمل و نقل هوشمند از طریق بهبود عملکرد سیستم ها موجب صرفه جویی در وقت، حفظ جان انسان ها، بهبود کیفیت زندگی، حفظ محیط زیست و افزایش کارآیی فعالیت های اقتصادی می شوند]۲۵[.
۲-۲-۱-زیرساخت های ITS
در سالهای اخیر و در جوامع پیشرفته، مهندسین حمل و نقل اعم از مهندسین صنایع خودروسازی و مهندسین راهسازی و عمران، همراه با متخصصان رشته های مخابرات و ارتباطات – الکترونیک – کامپیوتر و … با بهره جویی از امکاناتی که امروزه بعنوان ره آوردهای فناوری اطلاعات(IT)[6] شناخته می شوند. سیستم های هوشمند حمل و نقل را بوجود آورده اند که زیر ساختی مطلوب و مناسب جهت تحقق و دستیابی به اهداف تعیین شده را فراهم آورده است.
بسیاری از خدمات سیستم حمل و نقل هوشمند از طریق زیر ساخت های مخابراتی شامل ارتباطات ثابت و سیار تحقق می یابد. نیازمندی های مخابراتی سیستم حمل و نقل هوشمند شامل ارتباطات ذیل است ]۱۳[:
-
- بین دو نقطه ثابت (تجهیزات کنار جاده نظیر دوربین تا مرکز کنترل)
-
- بین یک نقطه ثابت و یک نقطه در حال حرکت (نظیر اخذ الکترونیکی عوارض)
-
- بین نقاط در حال حرکت (ارتباط اتومبیل ها ) است.
سیستم حمل و نقل هوشمند مرکب از سیستم های مختلفی است که اجزای آن به طور پیچیده ای در هم آمیخته اند. اگر چه تجمیع و یک پارچه سازی این سیستم ها از مزیت های ذاتی و منحصر به فرد سیستم حمل و نقل هوشمند و از پیش نیازهای لازم برای اثر بخشی آن تلقی می شود اما همین ویژگی به دلیل لزوم هماهنگی ارگان ها و اجزای مختلف، می تواند به یکی از موانع رشد و توسعه سیستم حمل و نقل هوشمند در کشور ما تبدیل شود. تجمیع و یک پارچگی سیستم ها نیازمند فعالیتی است که تحت عنوان معماری سیستم[۷] تعریف می شود.
