این روش شناسی منطبق با اهداف کلیدی مطالعات است که عمده ترین آنها طراحی سیستم پوشش دهنده اکثر تقاطع های محصور به جادة کمربندی(ring road) مشهد می باشد. روش شناسی کلی برای هر مرحله در بخش بعدی تشریح شده است.
برای عملکرد راحت و آسان عملیات محوله، مشاوران روش شناسی را به تقسیم بندی های پایة زیر تجزیه نموده اند:
Ø گردآوری داده های خط پایه( اجتماعی- اقتصادی، ترافیکی، ژئو تکنیکی، و غیره)
Ø مرور مطالعات گذشته
Ø تجزیه و تحلیل شبکه( فعلی و پیشنهادی)
Ø گرد آوری داده های ترافیکی
Ø پیش بینی ترافیک و شناسایی تنگنا های ترافیکی
Ø طراحی و تهیة مدل
Ø بررسی نقاط دچار مشکل با جزییات
Ø شناسایی راه حل ها
Ø بررسی کامل طرحهای شناسایی شده
Ø بررسی امکان تحقق پذیری پروژه
روش شناسی ایی که مشاوران جهت انجام هر کدام از مراحل فوق پیشنهاد داده اند، در ذیل تشریح شده است.
همانند نخستین گام در مطالعات، مشاورین باید کلیة داده های مورد نیاز برای ادامة تحقیقات را گردآوری نموده، و داده های خط پایه را برای پروژه نیز تهیه و تنظیم کنند. داده های مورد نیاز عبارتند از:
Ø داده های اجتماعی – اقتصادی: این نوع داده باید از سطح شهر و نواحی تحت تاثیر باید گردآوری شوند، تا رشد اقتصادی و رشد حجم ترافیک متعاقب آن مورد ارزیابی قرار گیرند.
Ø داده های ترافیکی: مشاوران هر گونه آمار ترافیکی را گرد آوری می نمایند که در ناحیة تحت تاثیر در مدت زمان مشخص به دست آمده است. این آمار در ایجاد مدل رشد زمانی ترافیک بکار می روند. مشاوران باید جزییات داده ای وضعیت فعلی ترافیک را جمع آوری نمایند.
Ø داده های مربوط به زائران: از آنجاییکه ترافیک در جاده های اصلی مشهد عمدتا مربوط به تردد زائران می باشد، آمار ثبت شده در گذشته در این زمینه می تواند جهت پیش بینی ترافیک مفید واقع شود.
با تکمیل فرآیند گرد آوری داده های خط پایه، باید مراحل مضاعف مشخص شده ای در جدول روش شناسی را پشت سر بگذارد، که اساسا بخش تجزیه و تحلیل داده ها می باشد. این فرآیند آنالیزی باید همة جوانب در اساس کاری خود بررسی کند، که برخی از این جوانب عبارتند از آنالیز ترافیک و سطح خدمات، صرفه جوییهای به نفع کاربر بر حسب VOC،زمان سفر، و سوخت.
· کاهش زمان سفرهای درون شهری
· کاهش تعداد توقف ها در مقابل علائم باز دارنده
· کاهش زمان توقف
· کاهش مصرف سوخت در سفرهای درون شهریژ
· کاهش تعداد تصادفات
· کاهش آلودگی ناشی از سوخت مصرف شده
· کاهش تعداد پلیس ها در معابر
· تعمیر سریعتر تجهیزات دچار نقص فنی
· کاهش تراکم ناشی از تعمیرات جاده ای
· کاهش تراکم ناشی از شرایط غیر عادی ترافیک
3-2-2. سیستمهای پیشرفتة اطلاعاتی خاص مسافران(ATIS)
ATIS ها داده های مورد نیاز را در خودرو، در منزل، و در محل کار به کاربران و مسافران ارائه می دهند. این اطلاعات شامل ارائة زمان بندی و خدمات وسایل نقلیة عمومی، جزییات حوادث ثبت شده در جاده ها، و مسیر های پیشنهادی از طریق سیستمهای راهبری همراه خودرو می گردند.
قبل از اجرای هر گونه پروژه ای، مراحل زیر باید لحاظ شوند:
§ شناسایی پروژه و اهداف آن
§ ارزیابی تحقق پذیری پروژه ( از دیدگاههای فنی، اجتماعی و زیست محیطی) و بررسی جایگزین های موجود
§ تخمین هزینه های اجرای جایگزینها
§ ارزیابی منابع درآمد احتمالی برای اجرای پروژه
§ سنجش قابلیت رشد پروژه
§ چهارچوب سازماندهی شده برای اجرای پروژه
عرضة زیر ساختهای شهری کافی همواره برای سازمانهای دولتی امری دشوار بوده است.
موانع اصلی بر سر عرضة این زیرساختها هزینة بالای ساخت آنها و محدودیت موجود در مورد منابع مالی و زمین می باشند. سیستمهای مرسوم مدیریت ترافیک در بر طرف ساختن مشکلات ترافیکی می توانند تا حدی موثر باشند. اما روشهای اتخاذی از سوی این سیستمها امروزه قابلیت پاسخ گویی به سطح تقاضای بالای ترافیکی را ندارند. ITS ها فن آوریهای پیشرفته و در حال رشدی را در زمینه های پردازش اطلاعات،مخابرات/ارتباطات، کنترل و الکترونیک بکار می بندند تا سطح تقاضای شبکه حمل و نقل سطحی را پاسخگو باشند. ITSها امکان رسیدگی به مشکلات موجود را فراهم آورده، و در عین حال،از طریق روشی بین حالتی و استراتژیک آمادة رویارویی و رسیدگی به مشکلات آینده هستند.
موارد زیر باید در فرآیند مطالعات لحاظ شوند:
I. افزایش ظرفیت شبکه ( بر حسب طول، تفکیک درجات یا کنترل میزان دسترسی، کنترل ترافیک حوزة مربوطه، مقررات مربوط به پارکینگ، و غیره)
II. به حداکثر رساندن میزان بهره وری از ظرفیت شبکه با استفاده از طرحهای مدیریت ترافیک مناسب
III. تفکیک:
v ترافیک محلی و همگانی
v جریان ترافیکی کند و سریع
v جابجایی مسافران و بارها
v عابرین پیاده و خودروها
IV. تعبیة پارکینگ به اندازة کافی در سطح شهر
V. اتخاذ اقدامات الویت دار برای سیستمهای حجیم حمل و نقل
بر اساس مشاهدات و بررسی های صورت گرفته بر روی اقدامات مسئولین ذیربط جهت طراحی و ایجاد شبکة جاده های درون شهری، و نیز، بر پایة تخصص استوار بر تجارب جهانی، ما معتقدیم که این تحقیقات و مطالعات باید با استفاده از روشی کلی گرا و فراگیر صورت پذیرد. چنین روشی اساسا باید شامل این موارد باشد:
I. ایجاد و توسعة سلسله مراتبی معین برای سیستمهای جاده ای:
v شریانی( شاهرگ جاده ها)
v زیر شریانی
v گرد آورنده
v محلی
II. شناسایی نواحی دچار مشکل
III. استفاده از طرحهای مهندسی و مدیریت ترافیک، با شناسایی تجهیزات مناسب اصلاح شرایط، جهت کاهش فشار ترافیکی بر روی مناطق اصلی دچار مشکل
IV. الویت بندی تجهیزات شناسایی شده
V. بررسی و ارزیابی امکان متحرک سازی منابع
VI. ارزیابی میزان تحقق پذیری پروژه از دیدگاه فنی- اقتصادی
بر اساس تجربیاتمان می توانیم ادعا کنیم که راه حل های زیر تنها مواردی هستند که باید لحاظ شوند:
Ø طرحهای بهبود و اصلاح وضعیت راهروهای ترافیکی
بعنوان بخشی از شاهرگ شبکة جاده ای، سعی می شود که حداکثر سطح خدمات برای راهروهایی تامین گردد که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند و این شامل جادة حلقه یا ring road نیز می گردد. این امر تنها با یکی یل ترکیبی از جوانب زیر ممکن خواهد شد:
v تفکیک درجات در مناطقی ترافیک تضمین می کند همسان هستند
v هماهنگی سیگنالها بعنوان بخشی ازسیستم کنترل ترافیک منطق در تمام طول مسیر
Ø راه حلهای متداول مهندسی ترافیک
با آنکه ایجاد و توسعة راهروها شدیدا نیازمند سرمایه می باشد، برای عملی تر ساختن آنها، شبکه نیازمند چندین اصلاح در ساختار خود می باشد. برخی از این اصلاحات عبارتند از: اصلاح ساختار تقاطع ها، ایجاد خیابانهای یک طرفه، ایجاد مرزها و حدودی برای محل خاص تردد عابران پیاده، وضع مقررات خاص پارکینگ ها، تفکیک جریان ترافیکی کند از سریع، و نوعی تفکیک درجات در نقاط بحرانی. این اصلاحات عموما نیاز به سرمایة کمتری دارند، و در کل، تحت عنوان طرحهای مدیریت و مهندسی ترافیک قرار گرفته اند.
این گونه طرحها اساسا جهت پراکندن ترافیک و باز کردن سریع گره های ترافیکی، و نیز، برای به حداکثر رساندن سطح استفاده از ظرفیت شبکه تهیه و تنظیم شده اند. مشاور باید امکان تحقق پذیری طرح استفاده از سیستم کنترل ترافیک حوزوی برای شهر را ارزیابی نماید. ابتدا، مطالعات باید محدود به نواحی هسته یا اصلی دچار مشکل باشند.
Ø سیستم های حمل و نقل هوشمند(ITS)
سیستمهای متداول مدیریت ترافیک در برطرف کردن مشکلات تا حد مشخصی موثرند. اما، این روشها برای سطح بالای تقاضاهای ترافیکی کافی نمی باشند. سیستمهای ITS فن آوریهای پیشرفته و در حال رشدی را در پردازش اطلاعات، مخابرات، کنترل و الکترونیک بکار می بندند، تا سطح تقاضاهای حمل و نقل سطحی را پاسخگو باشند. ITS ها علاوه بر پاسخگویی نیازهای فعلی، از طریق روشی استراتژیک و بین حالتی، آمادة پاسخگویی مشکلات آینده می شوند. ITS ها ابتدا شامل این زیر سیستمها می گردند: سیستم پیشرفتة مدیریت ترافیک(ATMS)، سیستم پیشرفتة اطلاع رسانی برای مسافران(ATIS)، و سیستم پیشرفتة کنترل خودروها(AVCS).
کامپیوترها اطلاعات را پذیرفته، ذخیره نموده، پردازش کرده و ارائه می دهند. آنها می توانند به تنهایی عمل کنند یا اینکه به شبکه ای ارتباطاتی وصل شوند. پیوندهای عمیقی بین کامپیوترها، که داده ها را پردازش می کنند، و سیستمهای ارتباطاتی، که داده ها را انتقال می دهند، وجود دارند.
در سالهای گذشته، مهندسین ترافیک همواره متکی به نشانه ها و علائم ثابت بوده اند. فعالیتهای حوزة ITS فرصتهای دینامیک متعددی را برای برقراری ارتباط با رانندگان خودروها پدید آورده اند. در ساده ترین شکل این نوع ارتباطات نوعی نشانة پیامی متغیر (CMS) بکار می رود که در آن تعداد محدودی از پیامها در نشانه مورد نظر بصورت سخت افزاری لحاظ شده اند. نمونه های بارزی از این نوع علائم محدود کنندة سرعت متغیر و تابلوهای نشانگر بروز تراکم ترافیکی هستند که قادر به نمایش کلماتی از قبیل سبک، سنگین و متوسط می باشند. انعطاف پذیری بیشتر با استفاده از پیام نما های متغیر (VMS) حاصل می گردد که از پیکسل های مستقل و مجزا جهت نمایش متن یا تصاویر گرافیکی سود می برند.
VMS ها را می توان به سه دستة اصلی تقسیم نمود: انعکاس دهندة نور، ساطع کنندة نور و هیبرید. نمایشگر های انعکاس دهندة نور، آنرا از منبع طبیعی بیرونی ( مانند خورشید) یا منبع مصنوعی درونی یا بیرونی ( مانند چراغهای جلویی خودرو) منعکس می نمایند. نمایشگر های ساطع کننده نیز نور خود را از روی یا پشت سطح قابل رؤیت نشانه کسب می کنند. ترکیب این دو نوع فن آوری VMS های نوع هیبرید را پدید آورده است که کیفیتهای هر دو مورد فوق الذکر را در بر دارد. موضوعات مهم در زمینة انتخاب فن آوری عبارتند از: هزینة سرمایه ها، خوانایی نشانگر، نیازمندیهای نگهداری( راحتی نگهداری) و قابلیت اطمینان پذیری.
سیستمهای ارتباطاتی توانمندیهای لازم جهت انتقال اطلاعات به سایر عناصر سیستم که به داده ها، دستورات و غیره نیاز دارند، را فراهم می آورد. عناصر سیستمی شامل قطعات فرستنده و دریافت کننده و واسطه انتقال می گردند. سیستمهای ارتباطاتی جهت باز پس گرفتن داده ها از سنسورها و آشکارسازها، رله کردن فرمان های کنترلی کنترلرهای سیگنال ترافیکی و سیگنال های ترافیکی، و تغییر پیامها بر روی نشانه های پیامی متغیر بکار می روند.
تنوعی از سکوهای تحویل جهت سیستمهای ارتباطاتی تهیه و تعبیه شده اند، که شامل سیستمهای کابلی (زوجهای سیم مسی مانند سیم تلفن، سیم های هم محور یا coaxial و فیبرهای نوری) و سیستمهای بی سیم (پخش زمینی، سیستمهای توزیع چند نقطه ای، سیستمهای ماهواره ای، و سیستمهای مخابراتی تلفن همراه) می گردند. انتخاب نوع سکوی تحویل بستگی به کارکرد مورد نظر دارد. تحولات مهمی که تاثیر شگرفی بر شکل گیری سکوهای آینده خواهند داشت، دیجیتالیزه شدن و فشردگی دیجیتالی دادها هستند.
رایج ترین سیستم ارتباطاتی کابلهای فیبر نوری می باشند، چرا که قابل اطمینان هستند. از مزایای عمده این سیستمها می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
· سطح عملکرد و قابلیت اطمینان پذیری بالا
· ظرفیت بالا برای انتقال تصویر و داده ها
· نیاز اندک به خدمات نگهداری و تعمیرات
· حداقل نیاز به نیروی متخصص جهت نگهداری آن
· تصاویر ویدئویی با کیفیت بالا
· حداقل آسیب پذیری نسبت به نویز و سایر فاکتور های معمول محیطی
همانطور قبلا ذکر شد زمینة کاری ITS شامل بکارگیری تنوعی از فن آوریهای پیشرفته می گردد. در این بخش، بطور خلاصه برخی بلوکهای پایة سازندة فن آوری ITS تشریح می گردند. آشکارسازها، سنسورها، ارتباطات، سیستمهای کامپیتوری و فن آوری نشانه ها در این بخش بویژه مورد بررسی قرار می گیرند.
آشکارسازها و سنسورها جهت شناسایی بروز یک پدیده و ارزیابی خصوصیات آن بکار می روند. این خصوصیات شامل حضور خودرو، نوع خودرو( طبقه بندی)،سرعت و غیره می گردند. در پیکربندی شامل تنها یک آشکارساز حجم و داده های اشغال کننده را عرضه می نماید، در حالیکه حلقه های دوگانه داده های سرعت را تهیه می کنند. تحولات اخیر در حوزة پردازش داده ها منجر به پدید آمدن سیستمهایی شده اند که جهت ارائة داده هایی همسان با داده های عرضه شده از سوی حلقه ها متکی به تصاویر ویدئویی می باشند.
سایر تقسیم بندی های آشکارسازها شامل رادارهای مادون قرمز و ماورای صوت، و کابلها/سلولهای فشردة الکتریکی می گردند. در مورد کارکردهای درون خودرویی، تحولات اخیر در فن آوری تراشة سیلیکونی موجب پدید آمدن شتاب سنج ها و ژیروسکوپهای کوچک شده اند که در کارکرد های نوع AVCS شامل راهبری و پاسخ به تصادم بکار می روند.