فناوری

بزرگراه‌های هوشمند؛ آینده‌ی حمل و نقل زمینی

بزرگراه هوشمند
نوشته شده توسط حمیدرضا گودرزی

ترافیک‌های سنگین به دلیل میزان بالای اتلاف زمان و هزینه، یکی از مهمترین بحران های آینده خواهد بود که محققان به دنبال حل آن به روش‌های مختلف هستند. یکی از راه‌ حل ‌های اصلی که محققان روی آن اتفاق نظر دارند استفاده از بزرگراه‌های هوشمند است. اما بزرگراه هوشمند چیست؟ و چطور می تواند مشکل پیچیده ترافیک را حل نماید؟
صبح یک روز کاری را در نظر بگیرید که قصد دارید به سمت محل کار خود حرکت نمایید. شما قصد دارید از طریق بزرگراه یادگار امام (ره) وارد بزرگراه هوشمند شهید همت شوید و بعد از آن از خروجی بزرگراه شهید حقانی خارج شوید. با نزدیک شدن به بزرگراه شهید همت، پیامی از مرکز کنترل بزرگراه همت در صفحه مانیتور خودرو خود مشاهده می کنید: «آیا مایل به ورود به بزرگراه هستید؟» در صورت تایید؛ سیستم محل خروجی مورد نظرتان را برای خروج از بزرگراه همت درخواست می‌نماید. با نزدیک شدن به ورودی بزرگراه اخطاری مشاهده می کنید: «تا لحظاتی دیگر بزرگراه کنترل خودرو شما را بدست می گیرد!» با ورود به بزرگراه مشاهده می کنید که خودروهای زیادی با سرعت بالا و فاصله کم از یکدیگر در حال حرکت هستند. با توجه به خروجی انتخاب شده‌، بزرگراه با تغییر سرعت خودروهای دیگر و تنظیم فاصله آن‌ها، جا را برای حضور خودرو شما در لاین مناسب باز می نماید. با نزدیک شدن به خروجی شهید حقانی، بزرگراه بار دیگر خودرو شما را، با جا به جا کردن خودروهای دیگر، به تدریج به سمت خروجی هدایت می‌نماید. با ورود خودرو به رمپ خروجی اخطاری را مشاهده می کنید که در انتهای رمپ باید کنترل خودرو را بدست بگیرید.
این دورنمایی ایده‌آل و بسیار پیشرفته از مفهومی است که آن را بزرگراه‌ هوشمند می‌نامند. بزرگراه‌هایی که در آن خودروها تصادف نمی‌کنند، ازدحام ترافیک وجود ندارد و زمان مسافرت‌ها بهینه می‌شود؛ اما این رویا تا چه حد تحقق پذیر است؟
برای اولین بار طرح مفهومی بزرگراه هوشمند در سال ۱۹۹۱ در دپارتمان حمل و نقل ایالات متحده ارائه شد و اولین آزمایش خود را در سال ۱۹۹۷ در ایالت کالیفرنیا و در شهر سن‌دیگو با موفقیت پشت سر گذاشت.
یکی از طرح‌های ابتدایی از بزرگراه‌های هوشمند توسط شرکت خودروسازی فورد و دپارتمان حمل و نقل مینسوتا در سال ۲۰۰۴ به اجرا درآمد. ناوگانی از خودروهای شخصی، تراک‌ها، خودروهای پلیس و آمبولانس ها به حسگرهایی برای جمع آوری اطلاعات مربوط به ترافیک مجهز شدند. این حسگرها اطلاعات مختلفی را از سرعت و مکان خودرو تا تشخیص آب و هوا و سوانح جاده‌ای جمع ‌آوری و به مرکز حمل و نقل مینسوتا ارسال می‌نمودند. مرکز حمل و نقل این اطلاعات را تحلیل و به صورت علائم و هشدارها به دیگر خودروهای عبوری ارسال می‌نمود.
در سال ۲۰۱۲، اتحادیه اروپا و کشور ژاپن قرارداد همکاری برای تحقیق و توسعه بزرگراه‌های هوشمند منعقد نموده و کره جنوبی نیز طرح هایی در این زمینه در دست اجرا دارد.
توانایی شارژ خودروهای برقی و هیبریدی، توانایی اخطار، تشخیص خطرها و پیشگیری از حوادث قریب الوقوع از طرح‌ها و ویژگی‌هاییست که برای بزرگراه‌های هوشمند در نظر می گیرند.
برای رسیدن به نقطه‌ی ایده‌آل، چالش‌های بزرگی پیش روی محققان و توسعه‌ دهندگان وجود دارد که مهمترین آن‌ها توسعه‌ی سیستم‌های کنترلی برای هدایت و کنترل تعداد زیادی خودرو است. توسعه‌ی سیستم‌های کنترلی تا این سطح باید مرحله به مرحله پیشرفت نماید. دو مرحله‌ی مهم در این زمینه شامل: ۱- توسعه خودروهای بدون راننده است که یکی از مباحث مطرح امروز دنیای خودرو می‌باشد و خودروسازان توان خود را برای پیشرفت سیستم‌های مربوط به آن، متمرکز نموده‌اند. ۲- اجرای سناریوهای ساده‌تر در بزرگراه‌ها؛ مانند حرکت قطاری (دسته‌ای) خودروها پشت یک خودرو رهبر. در این طرح، خودروها به صورت گروهی در بزرگراه‌ حرکت می‌کنند و همه‌ی خودروهای موجود در یک گروه، ویژگی‌های حرکتی خود را به تبعیت از خودروی رهبر تنظیم می نمایند. در این نوع حرکت، یک سیستم مرکزی وجود ندارد بلکه از سیستم پردازشی همه‌ی خودروهای یک گروه برای پردازش حرکت کل گروه استفاده می شود. به نظر می‌رسد برای راننده‌ی خودروی رهبر می‌بایست دوره‌های آموزشی خاصی طراحی شود. در حال حاضر حرکت دسته ای خودروها امکانپذیرتر از سایر طرح‌ها به نظر می‌رسد و شرکت‌های خودروسازی نیز به اجرای آن روی آورده‌اند.

اینفوگرافیک اتوبان هوشمند

برای مشاهده با کیفیت تصویر بر روی آن کلیک کنید.

یکی دیگر از چالش‌ها، وجود یک پردازنده‌ی مرکزی بسیار قدرتمند و مقرون به صرفه، در مرکز کنترل ترافیک است که بتواند با سرعت مناسب، حجم بسیار بالای اطلاعات را تحلیل و خودروها را کنترل نماید.
با عبور دنیای خودرو از این مراحل راه رسیدن به بزرگراه‌های هوشمند بسیار هموار می شود. اگرچه ممکن است اعتماد به سسیستم‌ها برای کنترل خودروها به جای راننده‌ها مشکل به نظر بیاید؛ اما این نمایی از آینده ی حمل و نقل در جهان است.

درباره نویسنده

حمیدرضا گودرزی

دیدگاه شما چیست