محیط کارآموزی :
اینجانب حسین پژومند دانشجوی ورودی سال 79 رشته سخت افزار کامپوتردانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهددر تابستان سال 1384 دوره کارآموزی خود را در مرکز کنترل ترافیک و مدیریت شهری سازمان ترافیک شهرداری مشهد واقع در میدان امام خمینی، نبش خیابان فیاض بخش سازمان شهرداری مشهد گذراندم .در مدت کارآموزی جناب آقای مهندس راد سرپرست کار آموزی من بودند .
در اینجا بر خود لازم می دانم که از مدیر عامل سازمان ترافیک آقای مهندس شاداب مهر مدیریت مرکز کنترل ترافیک آقای دکتر امامی و سرپرست کارآموزی آقای مهندس راد و کلیه کارکنان سازمان ترافیک کمال تشکر و قدردانی را داشته باشم .
در روز اول کارآموزی اقای مهندس راد من را با مرکز آشنا کرد و جزوات مختلفی در اختیار من گذاشتند تا با مطالعه آنها با عملکرد مرکز بیشتر آشنا شوم .
در بیشتر روز ها با آقای معصوم به بازدید تقاطعها می رفتم و با نحوه عملکرد(کنترل scatsمرکزی و هوشمند تقاطع ها) آشنا شدم .
در بعضی از تقاطع ها خرابی به چشم می خورد که به مرکز اطلاع می دادیم تا با واحد تعمیرات تماس بگیرند .برای نصب سنسور حلقی سلفی به جاده فریمان رفتیم ابتدا سطح جاده را به عمق تقریبی 30 سانتیمتر بصورت مربعی شکل با ابعاد 2.5 در 2.5 سوراخ می کنند سپس سوراخ حفر شده را خشک می کنند و سیم را 7 دور در ان قرار می دهند و دو سر سیم را در آخر بصورت ضربدری ازآن خارج می کنند برای اطمینان از درست نصب شدن آن سلف آن را اندازه می گیریم باید بین 440 تا 460 میکرو هانری باشد .سیم بیرون آمده به داخل سیستم کنار جاده
می رود و در آنجا با نرم افزار موجود امار ماشینهای رد شده از روی سنسور را ثبت می کند و هر هفته یک بار این سیستم را بازدید می کنند .آشکارساز دیگری نیز در جاده قوچان نصب شده است که راداری است و دقت آن از از حلقی سلفی بهتر است .
برای نظارنت بر نصب دوربین میدان امام حسین به آنجا رفتیم .در بعضی از روزها نیز در سازمان مطالعه می کردم و با نرم افزار سیستم ترافیک هوشمند نیز آشنا شدم .
تعیین اهداف و مسائل مرکز کنترل ترافیک:
اهداف مرکز کنترل ترافیک برای حل مسائل ومشکلات ترافیکی شهر مشهد وضع می شوند وطبیعطاً هرگاه به این اهداف دست یابیم مسائل و مشکلات حل شده اند .
مسلم است که با حل مشکلات مورد نظر در حل مرحله امکان بروز مسائل و مشکلات جد ید وجود دارد و بنابراین وضع اهداف جدید ضروری است.
مطالعه طرح توسعه مرکز کنترل ترافیک مشهد با توجه به ماهیت تنوع مسائل مورد بررسی در آن وهدف نهایی که تهیه طرح توسعه این مرکز است نیازمند طی اقدامات مختلفی است .در این میان در نظر گرفتن مسایل و مشکلات مدیریتی و ترافیکی نقش بسیار حساسی دارد ،که در جوامع مورد تـاکید فراوان قرارمی گیرد.
مسلماً عدم توجه به این مسایل ودیدگاه های مرتبط با آن درآینده مشکلات متعددی را بوجود می آورد که تجهیزات فنی قادر به حل آنها نخواهد بود .
شناسایی اهداف تشکیل و بکار گیری مرکز مدیریت ترافیک یا عناوین مشابه از جمله مرکز کنترل ترافیک شهری مهمترین گام در مطا لعات طراحی و بهینه- سازی طرح های توسعه است .اگر در تشخیص و تبیین اهداف و از آن مهمتر رسالت ها دقت لازم اعمال نشود و حساسیت لازم توسط دست اندرکاران وجود نداشته باشد اقدامات بعدی از جمله انتخاب و بکار گیری تجهیزات فنی پیشرفته بی ثمر خواهد بود .
انواع روشهای کنترل چراغهای راهنمایی مقدمه : در جهان پیشرفته امروزی ارتباطات ، حمل و نقل و جابجایی انسانها و کالا و .....
ازاهمیت بسزایی برخوردار بوده و انجام این امر در کوتاهترین زمان ممکن امری مهم وحیاتی است.
در دهه حاضر با توجه به افزایش قابل ملاحظه تعداد مسافرین و وسایل نقلیه در کنار محدودیت ظرفیت شریانهای ارتباطی ، بکارگیری فن آوریهای جدید را در زمینه کنترل و مدیریت هوشمند ترافیک امری کاملا الزامی نموده است.
سیستم حمل و نقل هوشمندITS) (از فن آوریهای نوین در زمینه های پردازش اطلاعات ، مخابرات و کنترل الکترونیکی برای رفع نیازهای حمل و نقل بهره برداری می نماید.
هدف استفاده از این سیستم ها روان سازی تردد در مسیر های مهم و حساس و در کنار آن برقراری ایمنی تردد ، امکان اطلاع رسانی ، کنترل بهنگام جریان ترافیک و استفاده از ظرفیت بهینه شریانهای حمل و نقل می باشد.
سیستم کنترل مرکزی هوشمند SCATS در راستای رسیدن به مدیریت ترافیک هوشمند ، بهینه ، کارآمد و متمرکز و هماهنگ با آخرین دستاوردهای فن آوری روز دنیا به عنوان راه حلی جهت کنترل تقاطهای فرماندهی سطح شهر مشهد در نظر گرفته شده و پس از اجرا طرح مطالعات جامع توسط پارک علمی و فن آوری برای توسعه مرکز کنترل ترافیک به عنوان راه حل بهینه انتخاب شده است .
در این مقاله سعی شده است که چکیده ای از قابلیتهای این سیستم به همراه نتایجی از استفاده آن در شهرهای مهم دنیا و تهران ارائه گردد.
اولین چراغ راهنمایی به صورت گازی در سال 1920 و در لندن راه اندازی گردید.
از آن زمان تا کنون روشهای مختلفی جهت کنترل بهینه چراغهای راهنمایی در دنیا پیاده شده است.
به طور کلی انواع روشهای کنترل تقاطع های چرا غدار را می توان به زیر شاخه های زیر مطابق شکل (1) تقسیم نمود: 1- سیستم زمان ثابت ساده ترین و ابتدا ترین نحوه کنترل چراغهای راهنمایی کنترل به صورت زمان ثابت می باشد.
در این روش در تمامی ساعات شبانه روز فاز بندی ثابتی مستقل از میزان شلوغی یا خلوتی ترافیک تقاطع به چراغ راهنمایی اعمال می گردد.
ازمهمترین معایب این سیستم ، تاخیرهای بی دلیل ، بالا رفتن زمان سفر و یا عدم تخصیص زمان کافی در ساعات اوج ترافیک می باشد.
با وجود اینکه این روش ارزانترین روش می باشد از نظر کنترل ترافیکی کاملا غیر قابل قبول بوده و مردود است.
2- سیستم زمان متغیر در این سیستم در ساعات مختلف شبانه روز بر اساس آمارهای بدست آمده از وضعیت ترافیکی تقاطع مورد نظر، زمانبندی مناسب اعمال می گردد.
این روش در مورد مواردی که تقاطع دارای نوسانات نامنظم ترافیکی است مناسب نبوده و موجب افزایش زمانهای تاخیر میگردد .
3- سیستم هوشمند محلی : این سیستم ها از جمله روشهای کنترل سازگار با ترافیک می باشد از پیشرفته ترین روشهای کنترل بوده و زمانبندی و فازبندی تقاطع را بر مبنای شرایط واقعی ترافیک و بصورت لحظه ای تنظیم می نماید .
درک واقعی شرایط ترافیک توسط این سیستم به وسیله آشکار سازی های وسایل نقلیه (لوپهای القایی یا آشکارسازهای راداری ویا تصویری) انجام می گیرد.
اطلاعاتی که از آشکارسازهای وسایل نقلیه به کنترلر میرسد برای تنظیم فازبندی و زمانبندی تقاطع مورد استفاده قرار می گیرد.
میزان ترافیک تقاطع و درصد استفاده از یک مسیر عوامل تعیین کننده ای جهت تنظیم زمانبندی آن تقاطع می باشد.
در شکل زیر تفاوت زمانبندی در روشهای کنترل زمان ثابت و از پیش تعیین شده با روش هوشمند و تطبیقی نشان داداه شده است: 4- سیستم های هوشمند و مرکزی در این سیستم ها که SCATSرا نیز شامل میشود و علاوه براستفاده از حسگرهای خودرو جهت کنترل و اعمال زمانبندی هوشمند به تقاطع، اطلاعات ترافیکی تقاطعهای مختلف به یک نرم افزار مرکزی فرستاده شد و جهت کنترل بهینه شریانهای ترافیکی نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
این نوع سیستم در دسته کنترل کننده های سازگار با ترافیک کنترل قرارگرفته و به صورت شبکه ای عمل می کند.
با استفاده از قابلیتهای تطبیقی می تواند راهکارهای زیر را پیاده کند: حذف یا اضافه نمودن فاز تنظیم زمان یک فاز یا چراغ انتخاب فازبندیهای مناسب برای شرایط مختلف و قابلیت تغییر از مرکز کنترل ترافیک تغییر یک فاز یا چراغ زود قطع کننده و یا سبز کننده ایجاد حالت تمام قرمز جهت تخلیه تقاطع ایجاد موج سبز برای تقاطعهای نزدیک بهم دادن اولویت به خودرو های ویژه و اورژانس طرح فازبندی و زمانبندی یک تقاطع در ساعات مختلف با توجه به حجم ترافیک متفاوت است.
در ساعات شلوغ شاید طول سیکل و تعداد فازهای بیشتر مطلوب باشد در صورتیکه در ساعات خلوت ممکن است برعکس باشد و یا حتی تقاطع نیاز به زمانبندی نداشته باشد و چشمک زن بودن چراغها کفایت کند.
همچنین ایجاد هماهنگی بین تقاطعهای موجود در یک سیستم مرکزی موجب بروز موج سبز و کاهش میزان کل تاخیرهای وسایل نقلیه می گردد.
استفاده از این روش دارای مزایای دیگری مانند ارسال اطلاعات ترافیک و خرابیهای هر تقاطع به مرکز و مشاهده وضعیت ترافیکی سطح شهر روی صفحه نمایشگر دیواری و ......
.نیز می باشد.
معرفی سیستم SCATS و قابلیت های آن سیستم کنترل مرکزی و هوشمند SCATS پس از انجام مطالعات اولیه ، اولین بار در سال 1969 در شهر سیدنی استرالیا جهت کنترل مرکزی تقاطعهای این شهر مورد استفاده قرار گرفت.
پس از آن ،نسخه های جدید این نرم افزار به همراه پیشرفت تکنولوژی نرم افزاری و سخت افزاری یکی پس ازدیگری تولید شده و تاکنون در 56 شهر و بیش از 12200 تقاطع مهم در سطح دنیا نصب و راه اندازی شده است.
نتایج مثبت استفاده از این سیستم بگونه ای است که تاکنون تمامی مراکزکنترل در سطح دنیا که این سیستم را بکار گرفته اند ، ازعملکرد آن راضی بوده و دست به تعویض آن نزده اند.
مهمترین قابلیت این سیستم که آنرا جهت استفاده در نقاط مختلف دنیا و با فرهنگهای ترافیکی متفاوت و نسبتا متناقص سازگار نموده است ، عکس العمل لحظه ای و کاملا تطبیقی در مقابل تغییرات ترافیکی هر تقاطع با در نظر گرفتن ترافیک شریانهای مرتبط به آن می باشد.
SCATS بر خلاف دیگر سیستم های موجود در کنترل ترافیک پارامترهای چراغهای راهنمایی را بصورت لحظه ای ایجاد کرده و زمانبندی چراغها را بر اساس جریان ترافیک و درجه اشباع در هر سیکل تنظیم می نماید.
در حالیکه سیستم های دیگر از مدلهای ترافیکی از پیش تعیین شده که بعضا قابل تطبیق بارفتار ترافیکی رانندگان محلی نیست استفاده می کند.
سیستم کنترل مرکزی SCATS را می توان در یکی از چهار حالت زیر بکار گرفت: کنترل مرکزی.
در این حالت هر تقاطع با نرم افزار مرکزی مستقر در مرکز کنترل ترافیک در ارتباط بوده و ضمن ارائه میزان و حجم ترافیک به مرکز ، زمانبندی مربوط به خود را از نرم افزار مرکزی دریافت می نماید.
در این حالت کنترل ترافیک به صورت شبکه ای بوده و امکان پیاده سازی موج سبز وجود دارد.
حالت تطبیقی.
در صورات بروز اشکال در خط ارتباطی واسط بین مرکز کنترل و کنترل کننده محلی ، سیستم به طور هوشمند براساس میزان ترافیک تقاطع زمانبندی را محاسبه و اعمال می نماید.
حالت مجزا.
در این حالت سیستم بر اساس جدول زمانی خود نسبت به اعمال زمانبندی و آفست اقدام می نماید.
هم چنین گزارشی مبنی بر وضعیت تقاطع به مرکز کنترل ارسال می گردد تا در اسرع وقت نسبت به رفع نفص احتمالی اقدام گردد.
حالت چشمک زن.
در ساعات خلوت شبانه روز یا در صورت بروز مشکل جدی در سیستم کنترل محلی، سیستم به طور چشمک زن عمل می کند.
ساختار و اجزای تشکیل دهنده سیستم SCATS ذر شکل زیر آمده است: ازمهمترین قابلیتهای سیستم SCATS می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1- کنترل تطبیقی و هوشمند : این سیستم قادر به عکس العمل در مقابل تغییرات لحظه ای در تقاضا و ظرفیت بوده و بطور اتوماتیک زمانبندی چراغها را تنظیم می نماید تا درسطح شبکه جریان ترافیک بهینه ترین حالت را داشته باشد.
میزان ترافیک و راندمان هر تقاطع بوسیله حسگرهای خودرو اعم از تصویری، راداری ویا لوپهای القایی اندازه گیری شده وبهترین زمانبندی جهت بهینه سازی زمانبندی تقاطع، انتخاب شده و اعمال می گردد.
این سیستم بر خلاف دیگر روشهای کنترلی از مدلهای ریاضی و تئوری جهت اختصاص بهینه زمانبندی استفاده نمیکند زیرا رفتار ترافیکی رانندگان در نقاط مختلف دنیا ، متفاوت بوده و استفاده از مدلهای ترافیکی ، محدودیت ایجاد می نماید.
2- ایجاد هماهنگی بین چراغهای فرماندهی : از آنجا که این سیستم میزان ترافیک هر تقاطع را بطور جداگانه دریافت کرده و توسط یک نرم افزار مرکزی ، محاسبات مربوط را انجام می دهد ، امکان ایجاد هماهنگی و موج سبز در تقاطعهایی که برای نرم افزار تعریف میشود وجود دارد.
3- اولویت به خودروهای ویژه.
این سیستم به ردیاب خودروهای ویژه مانند پلیس، آتشنشانی، اورژانس و یا شخصیتها مجهز بوده تا در صورت لزوم موج سبز را برای حرکت سریع این خودروها ایجاد نماید.
4- نمایش وضعیت عملکردتجهیزات تقاطع در مرکز کنترل : از آنجایکه عملکرد کنترل کننده ها و در واکنش به اطلاعات دریافتی ازحسگرهای وسایل نقلیه می باشد ، چگونگی عملکرد این حسگرها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
سیستم SCATS علاوه بر ارسال اطلاعات مربوط