2-2-3-طبقه بندی انواع خدمات ITS15
2-2-4-تاثیرات بالقوه سیستم فناوری اطلاعات در رفتارهای سفری16
2-2-5-چگونگی عملکرد ITS16
2-2-5-1-وظایف اجزای سیستم های حمل و نقل هوشمند16
2-2-6-فناوری های پیش نیاز در سیستم های حمل و نقل هوشمند17
2-2-7-جمع آوری اطلاعات19
2-2-8-پردازش اطلاعات20
2-2-8-1-سیستم موقعیت یاب جهانیGPS21
2-2-8-2-چگونگی کارکرد GPS22
2-2-8-3-بعضی از کاربران اصلی GPS 23
2-2-8-4-استفاده از GPS تلفن همراه در کنترل ترافیک24
2-2-9-سامانه یکپارچه کنترل ترافیک SOTM25
2-2-10-مخابرات اطلاعات26
2-2-11-توزیع اطلاعات27
2-2-12-بهره برداری از اطلاعات29
2-3-نگاهی به مساله پارکینگ در شهرهای بزرگ کشور31
2-3-1-کارهای انجام شده در رابطه با پارکینگ های هوشمند در ایران33
2-3-2-کارهای انجام شده در رابطه با پارکینگ های هوشمند در خارج از کشور36
فصل سوم (پیاده سازی پروژه)
3-1-مقدمه44
3-2-معماری سیستم46
3-2-1-بخش اول: سیستم پایه47
3-2-2-مختصات49
3-2-3-مسیر یابی50
3-2-4-ثبت و حذف پارک51
3-2-4-1-دریافت اطلاعات52
3-2-4-2-کنترلر تشخیص وضعیت حرکتی52
3-2-4-2-الف-ورودی ها53
3-2-4-2-ب-خروجی58
3-2-4-2-ج-قوانین فازی59
3-2-4-3-ارسال اطلاعات64
3-2-5-رزرو مکان پارک64
3-2-6-وضعیت نمایش65
3-2-7-وب سایت66
3-2-7-1-پایگاه داده67
3-3-نحوه کار برنامه68
فصل چهارم (نتایج)
4-1-مقدمه74
4-2-ارزیابی74
4-2-1-سناریو75
4-2-2-پارامترها75
4-2-3-متریکهای ارزیابی75
4-2-4-نتایج76
فصل پنجم (نتیجه گیری)
5-1-مقدمه82
5-2-برنامه طراحی شده83
5-3-پیشنهاد84
منابع فارسی85
منابع انگلیسی86
پیوست88
Abstract95
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول2-1-فناوری های پیش نیاز در سیستم های حمل و نقل هوشمند18
جدول2-2-میزان رضایت از خدمات34
جدول2-3- نتایج پرسش از مردم34
جدول2-4-وزن اهیمتی عوامل مختلف موثر در رتبه بندی34
جدول2-5-بیشترین خدمات پارکینگ ها به مشتریان35
جدول3-1-مقادیر توابع تعلق واریانس56
جدول3-2-مقادیر توابع تعلق مسافت طی شده57
جدول3-3-مقادیر توابع تعلق سرعت متوسط58
جدول3-4-نمونه تست59
جدول3-5-مسافت طی شده=ثابت60
جدول3-6-مسافت طی شده=کند راه رفتن61
جدول3-7-مسافت طی شده=تند راه رافتن61
جدول3-8-مسافت طی شده =دویدن61
جدول3-9-مسافت طی شده=سواره تند62
جدول3-10-مسافت طی شده=سواره خیلی تند62
جدول3-11-نمونه ای از قوانین بصورت آرایه63
جدول4-1-پارامترهای ارزیابی75
فهرست تصاویر
عنوان صفحه
شکل1-1-پارک خودروها در حاشیه خیابان با استفاده از نرم افزار موبایل پارک8
شکل1-2-مراحل اجرایی نرم افزار موبایل پارک بصورت نمادین9
شکل2-1-چرخه فرآیند اطلاعات در سیستم حمل و نقل هوشمند15
شکل2-2-زنجیره اطلاعاتی سیستم های حمل و نقل هوشمند17
شکل2-3-انواع شناساگرهای خیابانی19
شکل2-4-شبیه سازی شناساگرهای حلقوی توسط تصاویر ویدئویی20
شکل2-5-موقعیت ماهواره های GPS در مدار زمین21
شکل2-6-نحوه عملکرد ماهواره های موقعیت یاب جهانی22
شکل2-7-استفاده از موقعیت یاب جهانی با استفاده از تلفن های همراه هوشمند23
شکل2-8-کاربر در حال استفاده از نرم افزارهای موقعیت یاب جهانی25
شکل2-9-تابلوهای اطلاع رسانی در جاده ها28
شکل2-10-نقشه ترافیکی ایالت واشنگتن آمریکا29
شکل2-11-رمپ ورودی بزرگراه30

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب(به صورت کاملا تصادفی و به صورت نمونه) با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود-این مطالب صرفا برای دمو می باشد

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

شکل2-12-ارتباطات و خدمات مدیریت پارکینگ هوشمند36
شکل2-13-طرح تجمیع راهنمای پارکینگ با راهنمایی جریان ترافیک در سیستم های حمل و نقل هوشمند38
شکل2-14-مقایسه زمان پارک هدفمند خودروها پیش و پس از بکارگیری سیستم PGIS در یکی از مناطق پکن40
شکل2-15-نقشه ساختمانی دیجیتال شده42
شکل2-16-دیاگرام راه رفتن42
شکل3-1-دیاگرام معماری سیستم45
شکل3-2-دیاگرام معماری برنامه46
شکل3-3-ارتباطات در تلفن های همراه هوشمند47
شکل3-4-ورودی ها و خروجی سیستم فازی52
شکل3-5-توابع تعلق واریانس در متلب55
شکل3-6-توابع تعلق مسافت طی شده در متلب56
شکل3-7-توابع تعلق سرعت متوسط در متلب57

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

شکل3-8-نمودارهای توابع تعلق خروجی58
شکل3-9-دیاگرام سایت66
شکل3-10-نمای کلی از برنامه در هنگام لود شدن69
شکل3-11-منوی اصلی برنامه70
شکل3-12-قسمت های مختلف برنامه70
شکل3-13-قسمت رزرو و مکان های ثبت شده71
شکل3-14-زیر مجموعه صفحات رزرو مکان پارک72
شکل4-1-نمودار درصد تشخیص درستی پیاده بودن77
شکل4-2-نمودار درصد تشخیص درستی سواره بودن78
شکل4-3-دقت استفاده از فرکانس های برش مختلف برای فیلتر پایین گذر78
شکل4-4-دقت تحت شرایط مختلف79
شکل4-5-نمودار درصد تشخیص درستی ثبت پارک80
شکل4-6-نمودار درصد تشخیص درستی حذف پارک81

چکیده
امروزه استفاده از ارتباطات بین خودرویی به عنوان یکی از فناوری ها در جهت افزایش امنیت و راحتی سفر در حوزه حمل و نقل و بسیاری از شرکت های خودروسازی مورد توجه قرار گرفته است . گونه ای از اتلاف وقت و انرژی که بخش عمده ای از ترافیک خیابانی را شامل می شود، مساله پارک خودروها می باشد. رشد روز افزون وسائط نقلیه عمومی و افزایش سریع خودروهای شخصی در کلانشهرها هر روز بیش از پیش وضعیت ترافیکی شهر را پیچیده و زندگی در آنها را مشکلتر می کند، بدلیل افزایش تعداد خودروها و ترافیک جاده ای، میزان فضای پارک خودرو هم کاهش پیدا کرده است. علت عمده آن هم، خطای اطلاعاتی است. راننده بعلت این که اطلاعات ضروری را دریافت نکرده و یا دیر دریافت می کند، نمی تواند عکس العمل مناسب را در قبال آن اتخاذ کند. اگر بتوان سطح اطلاعات راننده از محیط اطراف را گسترش داد، تحول شگرفی در ایمنی حمل و نقل و ترافیک بوجود می آید. این مهم از طریق مبادله اطلاعات با استفاده از تجهیزات خاصی میسر می گردد که اطلاعات را بسیار سریعتر به راننده می رساند و راننده عکس العمل مناسب را در زمان مناسب بروز می دهد. نیاز به سیستم های هوشمند کنترلی و راهبردی بیش از گذشته لازم و ضروری بوده و نیازی مبرم و اجتناب ناپذیر می باشد. شبکه های بین خودرویی، مبنای سیستم های نقلیه هوشمند هستند که به کنترل ترافیک، پیدا کردن فضای پارک و کاربردهای دیگر اختصاص یافته اند. در این پروژه تاثیر ارتباطات بین خودرویی در رابطه با پیدا کردن فضای پارک مناسب در خیابان، با استفاده از پیاده سازی عملی و تنها با استفاده از تلفن همراه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین در راستای ارزیابی تاثیر فناوری ارتباطات بین خودرویی در جهت کاهش ترافیک خیابانی مدل پیاده سازی شده بر اساس قواعد نقشه گوگل در دنیای واقعی ارائه شده است. هدف از این پژوهش کاهش میزان ترافیک خیابان ها به منظور پیدا کردن جای پارک، در زمان های اوج ترافیک و کاهش انلاف وقت و انرژی می باشد که می توان خیلی راحت و تنها با استفاده از اینترت و گوشی تلفن همراه هوشمند، مکان مورد نظر جهت پارک خودرو در خیابان مورد نظر را جستجو کرد و همچنین آن مکان را جهت پارک خودرو رزرو نمود. این روش بصورت عملی پیاده سازی شده است. نرم افزار مربوطه برای تلفن های همراه هوشمند طراحی شده و به کاربران این امکان را می دهد تا بسیار ساده با برقراری ارتباط با مکان یاب جغرافیایی و پایگاه داده مربوطه تمامی اطلاعات در مورد جای پارک در خیابان مورد نظر خود را استخراج کنند. استفاده از این ارتباطات بین خودروها منجر می شود که راننده از اطلاعات کافی در مورد خیابان مقصد بهره مند باشد تا شاید فرصت کافی برای تعویض خیابان و پیدا کردن فضای خالی برای پارک خودروی خود را داشته باشد. نتایج ارزیابی های انجام شده نشان می دهد که تجهیز تنها 50% از خودروها به این سیستم به میزان قابل توجهی از بار ترافیکی خیابان ها به منظور پیدا کردن جای پارک برای خودرو، می کاهد.
کلمات کلیدی: ارتباطات بین خودرویی، نرم افزار تلفن همراه، تلفن های هوشمند، پارک خودرو، ITS
فصل اول
مقدمه
1-1-پیش زمینه :
ترافیک پدیده ای ناخوش آیند است که به علت رشد روز افزون ماشینی شدن جامعه و افزایش شهر نشینی بوجود می آید. از زمانی که اقتصاد صنعتی جای اقتصاد از راه کشاورزی را گرفت، به دلیل سرمایه گذاری بیشتر در شهرها و در نتیجه وجود امکانات رفاهی و تفریحی و همچنین استعدادهای طبیعی و بالقوه شهر ها برای توسعه؛ مثلا “داشتن آب کافی و موقعیت جغرافیایی” باعث شد انسان ها از روستاها به سمت شهر ها کشیده شوند که این امر باعث ایجاد شهرک های جدید شد.
از طرفی رشد روز افزون تولیدات خودرویی، به نظر می آید در ایجاد خیابان ها و معابر شهری مناسب و عدم فرهنگ سازی مناسب در جوامع در حال توسعه باعث شد که نتایجی از جمله ایجاد تراکم ترافیکی، کاهش بازده ی حمل و نقل، افزایش زمان مسافرت، آلودگی و مصرف بیش از حد سوخت را به همراه داشته باشد. بر طبق آمار آژانس بین المللی انرژی در سال 2006، سیستم حمل و نقل 30 % از مصرف انرژی و 61 % از مصرف نفت خام جهان را به خود اختصاص داده است]22.[ میزان ذخیره های نفتی موجود، آلودگی های زیست محیطی و احتمال از دست رفتن منابع نفتی به دلایل مختلف از جمله جنگ، امنیت سیستم حمل و نقل را به خطر می اندازد. پس از بوجود آمدن مشکلات عمده در این راستا و بروز اختلال در رفت و آمدهای شهری؛ مسئولین تازه به این نتیجه رسیدند که باید فکری در مورد ترافیک و پیامدهای آن کنند.
افزایش روز افزون وسایل نقلیه شخصی با توجه به رشد روز افزون منابع و امکانات و سهولت تهیه خودرو شخصی باعث شده است، که بحث هایی در زمینه عدم تحمل سیستم حمل و نقل موجود بوجود آید]4[. ترافیک یک معضل پیچیده و مشکل است که رفع مشکلات آن نیازمند تاکتیک های علمی و کاربردی است و برای بر طرف کردن آن نیازمند زیر ساخت های اساسی است و از همه مهمتر اینکه باید از مدت ها قبل به فکر حل آن بود. اما شهرداری ها با کمک پلیس و با افزایش ناوگان خدمات رسانی حمل و نقل عمومی می توانند کمی از بار ترافیک در مواقع بحرانی را کم کنند.
برهیچ کس پوشیده نیست که یکی از مشکلات عمده در شبکه حمل و نقل، مدیریت ترافیک ساکن است که امروزه بعنوان یکی از معضلات اصلی شهرهای بزرگ درآمده است. دلیل اینکه چرا به این مشکل در طول زمان توجه نشده، این است که مهندسین ترافیک بیشتر به مدیریت ترافیک جاری توجه داشته اند و از مدیریت پارکینگ ها غافل شده اند] 8[.
امروزه با کمک فناوری اطلاعات و روش های مدیریت ترافیک هوشمند، از آن برای حل مشکلات ترافیکی و برآورده کردن نیازها و خواسته های مردم استفاده می شود] 1[. استفاده از این روش ها راه های متفاوتی برای کنترل و کاهش ترافیک به ما می دهد.
محورهای اصلی ساماندهی های سنتی در سال های اخیر عبارت بوده اند از:
1- ساخت آزاد راه های بزرگ راه ها
2-تعریض راه های آزاد
3-محدود نمودن ترافیک
4- 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] 9[.
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]2[. 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.
1-2- 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 میشود. 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 1970 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]19[. 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 دستگاههای 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]23[، 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]33[، 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 استفاده 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 استفاده از شبکه های سنسور بیسیم]31[، 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]16[، 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 استفاده 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 راههای E-Commerce جهت بهینه سازی فضای پارک با استفاده از تکنولوژی بلوتوث]29[، 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]24[. 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]15[، 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 استفاده 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 استفاده 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 استفاده 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]35[، 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 میشود 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 استفاده از موبایل، این نوع از پارکینگها به پارکینگ هایی گفته میشود که بدون استفاده از سنسورها و یا مکانیزم خاصی فقط با استفاده از تلفن همراه هوشمند راننده،میتوان پس از پارک خودرو در پارکینگ، با انتشار طول و عرض جغرافیایی خود، با استفاده 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 (1-1)- پارک خودروها در حاشیه خیابان با استفاده از نرم افزار موبایل پارک
همان طور که در شکل(1-1) 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(1-2)- مراحل اجرایی نرم افزار موبایل پارک بصورت نمادین
شکل (1-2) 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 استفاده از بسته های دیتا و با استفاده از اینترنت بر روی پایگاه داده قرار می دهد. از این به بعد کاربران می توانند با استفاده 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.
1-3-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
2-1-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 1950 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 90 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 90 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 70 در بسیاری از کشورها آغاز شده بود. اما عبارت سیستم حمل و نقل هوشمند، برای اولین بار در سال 1990 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 مرتبط5 را در بر گرفت.
2-2-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]25[.
2-2-1-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 ]13[:
1. بین دو نقطه ثابت (تجهیزات کنار جاده نظیر دوربین تا مرکز کنترل)
2. بین یک نقطه ثابت و یک نقطه در حال حرکت (نظیر اخذ الکترونیکی عوارض)
3. 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 سیستم7 تعریف می شود.
یکی از مزیت های سیستم حمل و نقل هوشمند ویژگی هم افزایی8 سیستم های حمل و نقل هوشمند است. ویژگی هم افزایی به ما می آموزد که با بکارگیری هم زمان مجموعه پروژه های سیستم حمل و نقل هوشمند مزیت های بیشتری نسبت به کاربرد جداگانه و مجزای یکایک آن ها را به همراه دارد. بعنوان مثال از اطلاعات سیستم اخذ الکترونیکی عوارض9 می توان برای مدیریت ترافیک استفاده کرد. از اطلاعات سیستم مدیریت ناوگان اتوبوسرانی می توان برای سنجش زمان سفر در مسیر های مختلف و نیز هدایت رانندگان به مسیرهای مناسب تر استفاده کرد. این مساله ما را متوجه می سازد که انتخاب صحیح پروژه ها و نیز تدوین برنامه ریزی پروژه ها تا چه حد می تواند سودمند و اثر بخش باشد.
2-2-2-مهمترین اهداف و عملکردها از پیاده سازی ITS
• مدیریت و برنامه ریزی دقیق و کارآمد در حمل و نقل و ترافیک

دسته بندی : پایان نامه

پاسخ دهید