مسیر راهنمایی
پیشگیری از تصادف
تابلوی متغیر خبری
اینترنت
توزیع اطلاعات(ID)[27]
بزرگراه ورودی کنترل(UTC)[28]
بهره برداری از اطلاعات(IU)[29]
با توجه به توسعه فناوری های جدید اطلاعات و کنترل فهرست موجود، جدول به هیچ وجه کامل نیست]۱۴[.
۲-۲-۷-جمع آوری اطلاعات
پیش نیاز بسیاری از سرویس های سیستم های حمل و نقل هوشمند، مجموعه ای از اطلاعات به موقع و دقیق در مورد ترافیک و وضعیت شبکه است. سالهای زیادی است که نظارت دقیق بر ترافیک از طریق شناساگرهای حلقوی انجام شده است. شناسگر حلقوی که زیر سطح آسفالت نصب می شود وسایل نقلیه را شمارش می کند، حلقه های دوگانه ای که در یک مسیر عبوری با فاصله مشخص نصب شده اند، می توانند سرعت وسیله نقلیه را اندازه گیری کنند تا زمانی که سرعت وسیله نقلیه از حد مشخصی کمتر باشد شناسگرهای حلقوی به خوبی بتوانند تراکم ترافیک را نشان دهند ]۱۶[.
شکل(۲-۳)-انواع شناساگرهای خیابانی
همانطور که در شکل(۲-۳) مشخص است انواع شناسگرهای به کار رفته در خیابان ها نشان داده شده است، همچنین در شکل (۲-۴) چهار مستطیل روی تصویر یک دوربین ترافیک را نشان می دهد، که چهار شناسگر حلقوی نصب شده نزدیک به منطقه، عبور عابران را شبیه سازی می کند. با وجود این، گر چه شناسگر های ترافیک می توانند اطلاعات بسیار زیادی از جریان ترافیک را بطور مستقیم یا غیر مستقیم ارائه دهند، اما هیچ چیز بهتر از تصاویر زنده ویدیویی به اپراتور کمک نمی کند تا بتواند بر وضعیت پیچیده ترافیک نظارت و تصمیمات مناسب را اتخاذ کند. از این رو در مرکز مدیریت ترافیک، از تصاویر دوربین های نظارت تصویری (CCTV)[30] برای تکمیل اطلاعات شناسگرهای ترافیکی استفاده می شود.
شکل(۲-۴)-شبیه سازی شناساگرهای حلقوی توسط تصاویر ویدئویی
اندازه گیری ابعاد وسیله نقلیه به وسیله فناوری های سیستم های حمل و نقل هوشمند نیز برای برخی عملکردها در مدیریت ترافیک ضرورت دارد. برای مثال شناسگرهای تشخیص ارتفاع وسیله نقلیه که بر اساس قانون قطع پرتو کار می کنند، می تواند به رانندگان وسایل نقلیه سنگین در زمان نزدیک شدن به تونل ها هشدار دهند که ارتفاع وسیله نقلیه آنها از حد مجاز بیشتر است.
۲-۲-۸-پردازش اطلاعات
با توجه به روش های متعددی که از طریق آنها به طور همزمان اطلاعات ترافیک در مرکز مدیریت ترافیک یا حمل و نقل جمع آوری می شود، پردازش این اطلاعات، بررسی دقت آنها، رفع مغایرت اطلاعات و ارتباط آنها در یک مجموعه اطلاعاتی منسجم و قابل اطمینان، قبل از مخابره این اطلاعات ضروری است. این فرایند به ترکیب و تلفیق اطلاعات یا به اختصار پردازش اطلاعات موسوم است. در پردازش اطلاعات روش ها و ابزارهایی برای تلفیق اطلاعات منابع مختلف تعریف می شود. هدف از این فرایند جمع آوری اطلاعات با “کیفیت بالاتر” است و البته مفهوم دقیق کیفیت بالاتر به “کاربرد اطلاعات ” بستگی دارد ]۲۱[.
مرحله تلفیق و ترکیب اطلاعات در مرکز مدیریت ترافیک از قسمتهای پردازش اطلاعات خام، بررسی دقت اطلاعات، سازگار نمودن تمام اشکال اطلاعات و مبادله اطلاعات دریافتی از سایر سازمان های خدمات عمومی مانند: مرکز مدیریت حمل و نقل عمومی، ادارات راهداری و نگهداری بزرگراه ها، اداره پلیس و غیره تشکیل شده است. یکی از فناوری های مهم دیگر پردازش اطلاعات در بخش شبکه معابر تشخیص خودکار حوادث است. این فناوری از طریق پردازش کامپیوتری اطلاعات شناسگرها بر اساس الگوریتم های پیچیده حاصل می شود. این شناسگر ها عبارتند از CCTV شناسگرهای سطحی و شناسگرهای بالاتر از سطح زمین. برای تشخیص این که آیا حادثه اتفاق افتاده است. صحت اطلاعات اولیه سیستم شناسگر به وسیله الگوریتمی بررسی می شود. الگوریتم هایی که در حال حاضر استفاده می شوند از انواع روش های مقایسه، پیش بینی آماری رفتار ترافیک و سایر روش ها استفاده می نمایند. به طور کلی این فناوری برای حذف اپراتور انسانی مرکز ترافیک طراحی نشده است بلکه برای آگاه کردن اپراتور در خصوص موارد ترافیکی همچون تصادف طراحی شده است. همچنین پردازش اطلاعات برای مدیریت ناوبری وسایل نقلیه ضروری است. اساس این فناوری عملا با فناوری تعیین جهت کشتی یا هواپیما تفاوتی ندارد. در دهه گذشته مهمترین پیشرفت در فناوری ناوبری سیستم جهانی موقعیت یابی بوده است.
۲-۲-۸-۱-سیستم موقعیت یاب جهانیGPS
سیستم موقعیت یاب جهانی، یک سیستم راهبری و مسیریابی ماهواره ای است که از شبکه ای با ۲۴ ماهواره تشکیل شده است. این ماهواره ها به سفارش وزارت دفاع ایالات متحده ساخته و در مدار قرار داده شده اند. این سیستم در ابتدا برای مصارف نظامی تهیه شد ولی از سال ۱۹۸۰ استفاده عمومی از آن آزاد و آغاز شد. ماهواره ها سیگنال هایی می فرستند که برای هر کس با یک گیرنده GPS قابل شناسایی می باشد. با به کارگیری گیرنده GPS می توان موقعیت خود را با دقت بالا تعیین نمود]۲۷٫[
شکل(۲-۵)-موقعیت ماهواره های GPS در مدار زمین
با توجه به شکل (۲-۵) ماهواره های این سیستم، روزی ۲ بار در مداراتی دقیق بدور زمین می گردند و اطلاعاتی را به زمین مخابره می کنند. گیرنده های GPS این اطلاعات را دریافت و با انجام محاسبات هندسی، محل دقیق گیرنده را نسبت به زمین محاسبه می کنند. همانطور که در شکل (۲-۶) مشخص است در واقع گیرنده زمان ارسال سیگنال توسط ماهواره را با زمان دریافت آن مقایسه می کند از اختلاف این دو زمان فاصله گیرنده از ماهواره تعیین می گردد سپس این عمل را با داده های دریافتی از چند ماهواره دیگر تکرار می کند و بدین ترتیب محل دقیق گیرنده را با اختلافی ناچیز، معین می کند. گیرنده به دریافت اطلاعات همزمان از حداقل ۳ ماهواره برای محاسبه ۲ بعدی و یافتن طول و عرض جغرافیایی و همچنین دریافت اطلاعات حداقل ۴ ماهواره برای یافتن مختصات سه بعدی )ارتفاع( نیازمند است. با ادامه دریافت اطلاعات از ماهواره ها گیرنده اقدام به محاسبه سرعت، جهت)قطب نما(، مسیر پیموده شده، فواصل طی شده، فاصله باقی مانده تا مقصد، زمان طلوع و غروب خورشید و بسیاری اطلاعات مفید دیگر، مینماید]۲۷ [.
شکل(۲-۶)-نحوه عملکرد ماهواره های موقعیت یاب جهانی
۲-۲-۸-۲-چگونگی کارکرد GPS
کارکرد اصلی که GPS به آن متکی می باشد اندازه گیری فاصله (مسافت[۳۱]) میان گیرنده و ماهواره است. همچنین ماهواره ها بدرستی اعلام می کنند در کجای مدار خود در بالای زمین قرار دارند، GPS تقریبا به صورت زیر کار می کند:
اگر فاصله درست یک پدیده از یک ماهواره در فضا مشخص باشد می توانیم بگوییم در جایی بر روی سطح فرضی کره ای با شعاع برابر فاصله تا شعاع ماهواره قرار دارد. اگر فاصله درست از دو ماهواره مشخص باشد، می توان گفت در جایی بر روی خطی که از محل تقاطع دو کره می گذرد قرار دارد و اگر سومین اندازه گیری هم موجود باشد، آنجا تنها دو نقطه وجود دارد که جسم می تواند بر روی آن قرار بگیرد. یکی ازاین دو نقطه غیر ممکن بوده و گیرنده GPS دارای متدهای ریاضی می باشد که قادر است موقعیت غیر ممکن را حذف نماید. یک گیرنده GPS موقعیت مکانی را با بهره گرفتن از روشی بنام برد ماهواره ای تخمین می زند. یک گیرنده GPS همیشه می تواند معین کند که پدیده ها کجا قرار دارند، مشروط بر این که دو نمونه کلیدی از اطلاعات موجود باشد ]۲۷[:
- فاصله بین گیرنده و هر ماهواره )حداقل ۴ ماهواره یا بیشتر(
- موقعیت کامل هر یک از ماهواره ها در فضا
شکل(۲-۷)-استفاده از موقعیت یاب جهانی با بهره گرفتن از تلفن های همراه هوشمند
۲-۲-۸-۳-بعضی از کاربران اصلی GPS عبارتند از
- سرویس های اورژانس، مانند آتش نشانی، آمبولانس در تعیین موقعیت افراد آسیب دیده.
- پی گیری وسایل نقلیه، مانند نگهداری و پی گیری کامیونها، قطارها، اتوبوسها و غیره.
- هوانوردی، خلبانان از آن برای راهبری هواپیماها استفاده می کنند.
- کشاورزی، کشاورزان از GPS برای کنترل بهتر محصولاتشان استفاده می کنند.
- جمع آوری داده های GIS شهرها برای موقعیت سرویس هایشان مانند خطوط نیرو و لوله کشی آبها در خیابانها از آن استفاده می کنند.
