سیستم های حمل و نقل هوشمند (Intelligent Transportation Systems یا به اختصار ITS) نقش کلیدی در مدیریت ترافیک و بهبود جریان حمل و نقل در شهرهای هوشمند ایفا میکنند. این سیستمها با استفاده از فناوری های نوین، نظیر سنسورها، ارتباطات پیشرفته و شبکه های پرسرعت، به کاهش ازدحام ترافیکی، بهبود زمان پاسخ دهی به شرایط بحرانی و تسهیل حرکت خودروها کمک میکنند. به همین دلیل، ITS به عنوان ابزاری ضروری برای مدیریت بهینه ترافیک و حمل و نقل در محیط های شهری پیشرفته شناخته میشود.
سیستم حمل و نقل هوشمند چیست؟
سیستم های حمل و نقل هوشمند از فناوری های مختلفی برای نظارت، ارزیابی، افزایش کارایی و امنیت استفاده میکنند. در واقع میتوان گفت که سیستم های حمل و نقل هوشمند از فناوری های نوین برای حمل و نقلی کارا، مقرون به صرفه و امن استفاده میکنند.
سیستم حمل و نقل هوشمند (ITS) قادر است داده ها را از منابع مختلفی از جمله کاوشگرها، سیستم های ماهواره ای، آشکارسازهای ترافیک، ایستگاه های هواشناسی، خدمات اضطراری و سیستم های رایانه ای جمع آوری کرده و پردازش نماید. این فناوری به شما این امکان را میدهد که وضعیت خودروها را به صورت لحظه ای نظارت و کنترل کرده و از سلامت و عملکرد آنها اطمینان حاصل کنید.
این سیستم قابلیت اطلاع رسانی به رانندگان در مورد خطرات و حوادث احتمالی را دارا است و میتواند سرعت مناسب برای رانندگی را به آنها پیشنهاد دهد. علاوه بر این، این سیستم توانایی ارائه مسیرهای بهینه را دارد تا رانندگان بتوانند از زمان های پرترافیک و مسیرهای شلوغ اجتناب کنند. همچنین، اطلاعات جامع و دقیقی در خصوص وضعیت جاده ها به رانندگان ارائه میدهد تا از بروز مشکلات و نگرانی ها در مسیر جلوگیری شود. این سیستم همچنین با انتقال داده های ترافیکی مختلف به رانندگان، به آن ها کمک میکند تا از ازدحام جاده ها دوری کرده و به راحتی به مقصد برسند.
چگونه سیستم حمل و نقل هوشمند، شهرها را متحول میکند؟
سیستم های حمل و نقل هوشمند (ITS) با بهره گیری از فناوری های نوین، مزایای قابل توجهی برای شهرهای هوشمند و جوامع مختلف به ارمغان میآورند. این سیستمها نه تنها به بهبود کارایی و کاهش هزینه ها کمک میکنند، بلکه امنیت، صرفه جویی در مصرف منابع و کاهش تاثیرات منفی بر محیط زیست را نیز به همراه دارند. در ادامه، به بررسی مزایای مختلف حمل و نقل هوشمند پرداخته میشود.
کاهش تصادفات جادهای با فناوری های نوین
با ادغام یادگیری ماشین، IoT و ۵G عامل انسانی در تصادفات جاده ای کاهش پیدا کرده است. در واقع دیگر انسان ها به اندازهی گذشته در تصادفات جادهای دخالت ندارند. در نتیجه به طور کلی میزان تصادفات کاهش پیدا کرده است. زیرا رایانه ها دچار خستگی، حواس پرتی و احساساتی شدن، نمیشوند.- داده ها، پاسخگویی بهتر و شناسایی سریع تر مشکلات
جمع آوری داده عامل های مهم برای پاسخگویی به مشکلات زیر ساخت است. در سیستم حمل و نقل هوشمند اطلاعات جزئی و کامل از از جنبه های مختلف سیستم فراهم میشود. در نتیجه مدیران میتوانند عملیاتی مانند نظارت، شناسایی و ردیابی مشکلات را با کارایی بهتری انجام دهند. همچین در حمل و نقل هوشمند منبع اصلی خطا نیز بهتر و سریع تر یافته میشود. - بهبود کارایی با تحلیل داده های دقیق
داده هایی که در سیستم حمل و نقل هوشمند جمع آوری میشوند میتوانند به بهبود کارایی در نقاط مختلف سیستم کمک نمایند. مثلا با استفاده از داده های جمع آوری شده میتوان تشخیص داد که استفاده از ایستگاه اتوبوس در چه مکان هایی باعث تسهیل حمل و نقل مردم میشود. - صرفه جویی در هزینه ها با استفاده بهینه از منابع
در سیستم حمل و نقل هوشمند از منابع به درستی استفاده میشود. به علت پیش بینی حوادث قبل از وقوع آن، اقدامات پیشگیرانه، مصرف کمتر انرژی و استفاده از منابع کمتر در هزینه ها صرفه جویی میشود. همچنین برای رانندگان خودروهای شخصی نیز به دلیل استفادهی بیشتر از سیستم حمل و نقل عمومی، هزینه ها کاهش مییابد. زیرا به دلیل کارایی بیشتر حمل و نقل عمومی در سیستم هوشمند، مردم بیشتر تمایل پیدا میکنند که از آن استفاده کنند. - امنیت در حمل و نقل هوشمند
یکی از نگرانی هایی که در مورد شهرهای هوشمند وجود دارد، مسئله ی آسیب پذیری آن ها نسبت به حملات سایبری است. این گونه حملات چیز جدیدی نیستند. قبلا هم وجود داشته اند. بانک ها و سایر زیر ساخت های حیاتی خیلی قبل تر از اینکه رایانه ها وجود داشته باشند، مورد حملات فیزیکی قرار میگرفته اند. سرقت وسایل نقلیه یا خودروهای متخلف همگی نمونه هایی از آسیب پذیری صنعت حمل و نقل در گذشته هستند که امروزه با استفاده از شبکه های ارتباطی چنین مسئله ای کاهش مییابد. - ملاحظات محیط زیستی در حمل و نقل هوشمند
تاریخ حمل و نقل ارتباط تنگاتنگی با محیط زیست دارد. در گذشته های دور ماشین های بخار از چوب و ذغال سنگ استفاده میکردند تا امروز که ماشین ها با سوخت بنزین کار میکنند، همگی به محیط زیست آسیب رسانده اند. مدت هاست که دانشمندان به فکر جایگزینی سوخت های کنونی با سوخت هایی هستند که آسیب کمتری به محیط زیست بزند. در شهرهای هوشمند با استفاده از حمل و نقل هوشمند، استفاده از سوخت هایی که هم اکنون وجود دارد، کاهش مییابد و میزان آسیب رسانی کم میشود. استفاده از حمل و نقل عمومی نسبت به خودروهای شخصی، آسیب کمتری به محیط زیست میزند. اما به علت ناکارامدی آن در برخی مناطق افراد زیادی تمایل دارند که از خودروی شخصی خود استفاده کنند. - انعطاف پذیری زنجیره ی تامین در حمل و نقل هوشمند
بحران های جهانی مانند کرونا نشان داد که زنجیره ی تامین جهانی در معرض اختلال است. هنگامی که راننده ها یا کارگران بیمار باشند، ممکن است بیماری به مکان های دیگر منتقل شود و یا افراد توانایی انجام وظایف خود را نداشته باشند. توسعه و استفاده ازحمل و نقل هوشمند میتواند چنین مشکلاتی را برطرف نماید. امکان استفاده از خودران ها در شهرهای هوشمند این نوید را میدهد که زنجیره ی تامین انعطاف پذیر خواهد بود و در هر شرایطی به کار خود ادامه میدهد و هیچ اختلالی در آن پدید نمی آید.
چگونه فناوری جادهها را به آینده متصل میکند؟
یک چهار راه شلوغ را تصور کنید، پیاده ها سعی میکنند که از چهار راه عبور کنند. چراغ های راهنمایی عبور و مرور در خیابان را کنترل میکنند. راننده ها سعی میکنند تا هر چه زودتر به مقصد برسند. در حالت سنتی چراغ راهنما با استفاده از زمان سنج، فشاری که به صفحات زیر جاده ها وارد میشود و روش های این چنینی کار می کند. اگر راننده ای حواس پرت چراغ قرمز را رد کند یا فرد پیاده ای هنگامی که چراغ پیاده ها قرمز است از خیابان عبور کند، همگی اختلالی در عبور و مرور ایجاد میکنند. یا در حالتی دیگر فرض کنید تایمر به گونهای است که با وجود ترافیک کم نیز چراغ راهنمایی مدت زیادی قرمز میماند.
در شهرهای هوشمند چنین مشکلاتی پیش نمیآید. زیرا راننده با استفاده از سنسورهایی که در خودرویش وجود دارد، وجود فرد پیاده را تشخیص میدهد و برای جلوگیری از تصادف ترمز میکند. برای مسئله ی مدت زمانی قرمز ماندن چراغ راهنمایی نیز، با مشخص شدن تعداد خودروهای هر سمت، این زمان تنظیم میشود. حتی اگر از خودران استفاده شود، خودروها به صورت خودکار با سبز شدن چراغ حرکت خود را شروع میکنند.
چگونه میتوان سیستم حمل و نقل هوشمند را پیادهسازی کرد؟
برای پیاده سازی سیستم حمل و نقل هوشمند (ITS) کارآمد، لازم است که مراحلی را به دقت طی کنید تا اطمینان حاصل شود که سیستم به درستی عمل میکند و پاسخگوی نیازهای شما است.
- مشخص شدن نوع داده های استفاده شده
اولین قدم برای راه اندازی سیستم حمل و نقل هوشمند، تعیین نوع داده هایی است که قرار است استفاده شوند و اینکه این داده ها چگونه به دست میآیند. این اطلاعات میتوانند شامل وضعیت ترافیک، وضعیت زیرساختها، داده های مربوط به سفر و سایر اطلاعات حمل و نقلی باشند. این مرحله بسیار مهم است تا تمام دادههای لازم برای عملکرد صحیح سیستم جمع آوری شود. - چگونگی تجزیه و تحلیل داده ها
در این مرحله باید مشخص کنید که داده ها چگونه پردازش و تحلیل خواهند شد. سیستم های ITS پیشرفته میتوانند از الگوریتم های یادگیری عمیق برای تجزیه و تحلیل داده ها استفاده کنند و به شما بینش های عملی و کاربردی در زمینه هایی چون مدیریت ترافیک، پیش بینی وضعیت جاده و بهینه سازی سفرها ارائه دهند. طراحی پلتفرم سیستم حمل و نقل هوشمند شما باید با نوع داده ها و اهداف تجزیه و تحلیل ارتباط مستقیم داشته باشد. - برقراری شبکه ارتباطی لازم برای کارکرد سیستم
بعد از جمع آوری داده ها و تحلیل آنها، ایجاد شبکه ارتباطی مناسب که داده ها را بین تمامی طرفین ذینفع مانند رانندگان و مدیران سیستم جابه جایی منتقل کند، گام بعدی است. این شبکه ارتباطی باید قادر باشد اطلاعات را به سرعت و بدون نقص به ذینفعان ارسال کند تا هر کسی بتواند به اطلاعات دقیق و به موقع دسترسی داشته باشد. - نصب تجهیزات جمع آوری داده ها
بسته به نیازهای شما، ممکن است نیاز به نصب تجهیزات خاصی مانند حسگرهای کنار جاده ای یا سیستم های جمع آوری داده ها داشته باشید که اطلاعات ترافیک، سرعت و حجم خودروها را به سرورهای مرکزی ارسال کنند. این داده ها به طور مستمر باید جمع آوری شده و برای پردازش به پلتفرم تحلیل ارسال شوند.
با انجام این مراحل، شما میتوانید از داده های جمع آوری شده برای اتخاذ تصمیمات آگاهانه در خصوص مدیریت ترافیک، بهبود ایمنی جاده ها و بهینه سازی سفرهای عمومی و شخصی استفاده کنید.
کاربردهای شگفت انگیز سیستمهای حمل و نقل هوشمند در دنیای مدرن
به دلیل افزایش جمعیت انسان ها و همچنین رشد تولید خودروها در سراسر دنیا، نیاز به راهکاری برای مدیریت این حجم عظیم از خودروهاست. در ادامه تعدادی از کاربردهای سیستم های ITS را مشاهده میکنید:
- مدیریت پارکینگ به صورت هوشمند و بلادرنگ
- جمع آوری عوارض به صورت الکترونیکی
- سیستم هشدار اضطراری برای وسایل نقلیه
- مدیریت سرعت خودروها
- استفاده از RFID در حمل و نقل جاده ای
- تنظیم خودکار و هوشمند چراغ راهنمایی
- سیستم جلوگیری از تصادفات جاده ای
نمونه های برجسته پیاده سازی شده سیستم حمل و نقل هوشمند
- شهر گلاسکو کشور اسکاتلند، سیستم حمل و نقل عمومی به مسافران اطلاعاتی مانند اتوبوس های عمومی، زمانبندی آن ها، در دسترس بودن صندلی، مکان فعلی اتوبوس، مدت زمان مانده به مقصد، مقصد بعدی و تعداد مسافران داخل اتوبوس را ارائه میدهد.
- در شهر سئول کره ی شمالی، دولت مسیر اتوبوس های شبانه را بر اساس داده های مکانی تلفن های همراه تنظیم کرده است. در این شهر با همکاری شرکت های خصوصی تماس هایی که در نیمه شب در تلفن های گرفته میشود، جمع آوری شده و از این اطلاعات به منظور شناسایی مکان هایی که تقاضای بیشتری برای وسایل حمل و نقل دارند، استفاده میشود.
- در شهر نیواورلئان آمریکا، آمبولانس ها را بر اساس الگوی حوادث مستقر کردهاند. در متروی سیدنی که بزرگترین مرکز حمل و نقل استرالیاست، پیش بینی میشود که پروژه ای که برای متروی بدون راننده شروع شده بتواند ظرفیت حمل و نقل این شهر را دو برابر کند.
- Cityringen در شهر کپنهاگ مرکز کشور دانمارک یک پروژه ی بلندپروازانه است. این پروژه یک پروژه ی متروی بدون راننده است که یک مسیر دایره ای در مرکز شهر را طی میکند. مترو در تمام مسیر بدون راننده حرکت میکند و اگر به صورت کامل عملیاتی شود، در ۲۴ ساعت شبانه روز بدون توقف کار میکند.
این نوآوری صرفاً نوآوری نیست !
بلکه پیشرفتی کاربردی و مردم محور است. و با ادامه تکامل حمل ونقل هوشمند، استانداردهای جهانی تضمین میکنند که این فناوری با ثبات، امنیت و مقیاس پذیری رشد کند. ITS دیگر چشم اندازی از آینده نیست در حال حاضر در حال انجام است. جاده پیش رو متصل، هوشمند و برای جهانی ساخته شده است که هرگز از حرکت باز نمیماند.
منابع:
سوالات متداول درباره سیستم حمل و نقل هوشمند
سیستم حمل و نقل هوشمند به طور گسترده در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه استفاده میشود، اما پیاده سازی آن در برخی کشورها به دلیل محدودیت های اقتصادی، زیرساختی یا فناوری، هنوز در مراحل ابتدایی است. در کشورهای پیشرفته، سیستم های هوشمند در سطح وسیعی برای بهبود ترافیک، ایمنی و آلودگی هوا پیاده سازی شدهاند.
پیاده سازی سیستم حمل و نقل هوشمند نیاز به سرمایه گذاری اولیه بالا برای نصب سنسورها، دوربینها و زیرساخت های فناوری اطلاعات دارد. اما این هزینهها به مرور زمان با کاهش ترافیک، بهبود ایمنی و کاهش مصرف سوخت، جبران میشود. به طور کلی، مزایای بلندمدت این سیستمها معمولاً هزینههای اولیه را پوشش میدهند.
بله، سیستم های حمل و نقل هوشمند میتوانند با خودروهای خودران همکاری کنند. داده های جمع آوری شده توسط سنسورها و سیستم های نظارتی میتوانند به خودروهای خودران کمک کنند تا بهترین مسیرها را انتخاب کنند و از تصادفات جلوگیری کنند. این همکاری میتواند آیندهای امن تر و کارآمدتر برای حمل و نقل شهری ایجاد کند.
بله، سیستم حمل و نقل هوشمند نه تنها برای مدیریت ترافیک خودروهای شخصی، بلکه برای بهبود عملکرد حمل و نقل عمومی نیز طراحی شده است. این سیستمها میتوانند زمان های حرکت و توقف وسایل نقلیه عمومی، مانند اتوبوسها و قطارها، را بهینه سازی کنند و اطلاعات به روزی از وضعیت وسایل نقلیه را به مسافران ارائه دهند.
بله، از آنجایی که سیستم های حمل و نقل هوشمند به شدت وابسته به دادههای دیجیتال و ارتباطات بی سیم هستند، حفاظت از اطلاعات و امنیت سایبری یکی از جنبه های حیاتی این سیستمهاست. هکرها میتوانند به سیستم های حمل و نقل هوشمند حمله کنند و اطلاعات حساسی مانند وضعیت ترافیک، تصادفات یا داده های شخصی را سرقت کنند. بنابراین، این سیستمها باید از امنیت سایبری قوی برخوردار باشند.
سلام مقاله از نظر مفهومی خوب نوشته شده و اصطلاحات تخصصی هم قابل فهم توضیح داده شده. بهنظرم برای دانشجوها یا افرادی که تازه وارد این حوزه میشن مفیده.
درود برشما
خوشحالیم که محتوا براتون مفید بوده
این صفحه به عنوان معرفی مفاهیم پایه ITS تهیه شده تا مخاطب دید اولیه مناسبی پیدا کنه.
محتوا بد نیست اما برای کسی که آشنایی قبلی با این حوزه داره شاید خیلی جدید نباشه. بیشتر مناسب آشنایی اولیه است.
درود برشما
از اینکه نظرتون رو مطرح کردید سپاسگزاریم
بله، این صفحه بیشتر برای آشنایی اولیه با ITS طراحی شده و به عنوان نقطه شروع محسوب میشه.
مطالب تخصصیتر در سایر بخش های سایت منتشر میشن.
سلام خسته نباشید
به نظرم مقاله بهخوبی نشون میده که سیستم حملونقل هوشمند چطور به بهبود مدیریت ترافیک و کاهش مشکلات شهری کمک میکنه. توضیحات ساده و قابل فهم بود.
درود بر شما
خوشحالیم که توضیحات براتون شفاف بوده
یکی از اهداف ITS دقیقاً کمک به مدیریت بهتر ترافیک شهری با استفاده از داده هاست.