• ایجاد سیستم هوشمند ترافیکی که بتواند تاثیر مثبتی بر روی سیستم حمل و نقل جاده ای داشته باشد.

در سال ۲۰۰۱ یکی از اولین سیستم های پویای راهنمایی پارکینگ چین در شهر پکن نصب شد. این سیستم می توانست در هر لحظه از زمان رانندگان را از محل های پارک خالی در پارکینگ ها مطلع نماید. در این سیستم ۱۴ پارکینگ (۲۹۹۵ محل پارک) بوسیله علائم ثابت و پویا به یکدیگر متصل شده بود. از آن زمان به بعد تحقیقاتی برای یافتن اثرات اقتصادی و ترافیکی این سیستم انجام گرفته است. نتایج این تحقیقات نشان داد که استفاده از این سیستم سالانه ۱٫۲ میلیون دلار آمریکا صرفه جویی به دنبال خواهد داشت.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

شکل(۲-۱۳)-طرح تجمیع راهنمای پارکینگ با راهنمایی جریان ترافیک در سیستم های حمل و نقل هوشمند
راهنمای مسیر، هسته اصلی سیستم پیشرفته خدمات اطلاعات ترافیکی و راهنمایی پارکینگ می باشد شکل (۲-۱۳). با وجود اینکه روش های گوناگون در تعیین مسیر بهینه وجود دارد، اما کاربرد این روش ها در شبکه های جاده ای دارای محدودیت هایی است. شیوه سنتی ، امکان تعیین مسیر بهینه در شرایط واقعی ^[۴۰] با دقت بالا را ندارد. استفاده از روش های هیوریستیک به نیازهای لحظه به لحظه پاسخ می دهد اما اطمینان یافتن از صحت خروجی ها در این شیوه کار مشکلی است]۲۰[. در پروژه ذکر شده از روش شبکه عصبی فلوید (FNN)^[41] استفاده شده است. شبکه جاده ای از گره ها و بخش هایی تشکیل شده است که امکان تطابق با شبکه عصبی فلوید را داراست. گره ها مطابق با واحد عصبی هستند و عوامل دو جانبه مقاوم در بخش های جاده (فاصله، زمان سفر، درجه تراکم، کیفیت جاده و سایر شاخص های جامع) مطابق با درجه ارتباط دو واحد عصبی می باشند. به همین دلیل مدل شبکه عصبی فلوید، بعنوان مدلی که بیانگر شبکه حمل و نقل است بکار گرفته می شود. برای این منظور مدلی بر اساس شبکه عصبی بدست آمد و با حل گام به گام مدل، مقادیر استاندارد پارامترها بدست آمده است]۲۸[.
قبل و بعد از معرفی PGIS چندین نظر سنجی در پکن انجام پذیرفت. بر اساس این نظرسنجی ها اعتماد رانندگان به PGIS افزایش پیدا کرده است. مجموعا ۸۵% از رانندگان ادعا کرده اند که ماشینشان را در محل مورد نظر خود پارک نموده اند، از این میان ۵۰ % اذعان کردند که از PGIS برای اطمینان از وجود محل پارک خالی در پارکینگ مورد نظر خود استفاده کرده اند. همچنین این نظر سنجی ها مشخص کردند که استفاده از PGIS در پارکینگ های شلوغ، صف ها را به میزان اندکی کاهش داده است. بعلاوه استفاده از این وسیله موجب افزایش فعالیت پارکینگ های خلوت شده است.
PGIS فواید فراوانی برای مسافران در پائین شهر پکن داشت. اصلی ترین فواید می توانند به قرار زیر دسته بندی شوند:

• برای ترافیک : PGIS از طریق کاهش زمان جستجو خودرو برای یافتن محل پارک؛ یا تلاش برای پارک کردن در پارکینگی که ظرفیت آن پر شده است، موجب کاهش مشکلات ترافیکی و آلودگی هوا می شود.

• برای رانندگان : فراهم آوردن اطلاعات مکانی لحظه به لحظه پارکینگ ها، رانندگان را قادر می سازد تا برای پارک خودروی خود تصمیمات موثرتری بگیرند. علائم PGIS می تواند برای رانندگان نا­آشنا به مرکز شهر اطلاعات جهت یابی در بزرگراه ها را فراهم آورد.

• فواید مدیریتی: PGIS می تواند مجموعه بی نظیری از داده ها و امکانات نظارت مدیریتی را فراهم آورد. برای ارزیابی میزان اثر بخشی دستگاه PGIS در یکی از مناطق پکن، نتایج نظر سنجی های صورت گرفته پیش از استفاده از این ابزار با نتایج نظر سنجی هایی که پس از استفاده از آن بدست آمده است در شکل (۲-۱۷) با هم مقایسه شده اند.

همان گونه که در شکل (۲-۱۴) مشخص است، میزان پارک خودروهای تجاری با زمان کوتاه، پس از بکارگیری این سیستم به شدت افزایش یافته است. بویژه زمان ۳۰ دقیقه ای و کمتر پارک خودروها در مقایسه با پیش از بکارگیری این سیستم نزدیک به دو برابر افزایش داشته است. بنظر می رسد بکارگیری سیستم PGIS و نیز تشدید مقررات پارک کردن غیر قانونی در خیابان ها موجب افزایش استفاده از پارکینگ ها شده است.
شکل(۲-۱۴)-مقایسه زمان پارک هدفمند خودروها پیش و پس از بکارگیری سیستم PGIS در یکی از مناطق پکن
ب) سیستم مکان یابی هوشمند راننده برای پارکینگ هوشمند
اغلب، پیدا کردن جای پارک برای راننده ها خسته کننده و خود پارکینگ در همه ی شهرهای اصلی دنیا گران است. در این مقاله یک راه حل منبع یابی جمعیت پیشنهاد شده که بوسیله ی استفاده از سنسورها در گوشی های هوشمند، اطلاعات واقعی پارکینگ در دسترس را جمع آوری می کند. این سیستم براساس گوشی همراه طراحی شده که می تواند مسیر راننده را دنبال کند تا زمانی که بخواهد محل پارکینگ را ترک کند. در این مقاله بر کارآیی و دقت استفاده از گوشی همراه برای به تصویرکشیدن مسیر پیاده روی راننده تمرکز شده، که این کار با بهره گرفتن از بکارگیری روش PDR ^[۴۲] نصب شده برروی کمر انجام می دهد که می ­تواند فاصله ی حرکت راننده را با دقت بالا اندازه گیری کند. بعلاوه، یک الگوی هماهنگ با نقشه طراحی شده تا خطاهای مسیر را هنگامی که راننده در فضای داخل(محیط سر پوشیده) است، بسنجد. که این کار را با بکارگیری نقشه های موجود طبقاتی ساختمانها انجام داده است. نتیجه ها نشان داده که قادر هستند در فاصله ی پیاده روی کاربر را تا حدود ۹۸% دقت، درست حدس بزنند که همراه با خطاهای مکانی در حدود ۰٫۴۸ متر می باشد. در این مقاله، برروی اینکه به چه شکل فعالیت از پارک خارج شدن شناسایی شود تمرکز شده است. این ایده بسیار ساده می باشد، از این رو که گوشی اگر شناسایی کند که راننده در حال نزدیک شدن به جایی است که اتومبیلش پارک شده، اینطور به نظر می رسد که راننده می خواهد فضا را ترک کند و جای پارک به زودی در دسترس خواهد شد.
سنسورهای گوشی های هوشمند به کار گرفته شده (مانند GPS، شتاب سنج، ژیروسکوپ و قطب نمای دیجیتالی) تا فعالیتهای پارک کردن و از پارک درآمدن راننده را شناسایی کنند. از این دست اطلاعات می توان به مردمی که در تلاش برای پیدا کردن جای پارک هستند کمک کرد. برای شناسایی پارکینگ باید حالت انتقالی راننده را شناسایی کرد ( منظور از این حالت، یعنی رانندگی، ایستادن و پیاده روی) که این با بهره گرفتن از سنسورهای درون گوشی هوشمند میسر شده است]۲۶[.
در این معماری، یک راننده ای که اخیرا پارک کرده می تواند پیامی در مورد اینکه در چه وقت قصد دارد محل را ترک کند فراهم می کند و این اطلاعات ممکن است به راننده ی دیگری که می خواهد پول پرداخت کند، فروخته شود. (بوسیله ی پول مجازی، همانند BitCoin). خریدار وقتی به جای پارک می­رسد که نزدیک به زمان ترک کردن فروشنده است می تواند بعد از رفتن فروشنده، مکان را اشغال کند. از همین رو راننده ها تنها اطلاعات پارکینگ در دسترس را داد و ستد می کنند. این کار در این مقاله بصورت اتوماتیک انجام می شود یعنی عملیات ثبت و حذف پارک بصورت خودکار انجام می شود. تمرکز اصلی این مقاله بر روی این است که به چه شکل، مسیر پیاده روی راننده را که کلید این روش می باشد، بتوان به صورت کارآمد و دقیق به تصویر کشید.
طبق این مقاله]۲۶[ و تحقیقات آن ها کلیه سیستم های گذشته، همگی بصورت دستی عمل می کردند و بصورت اتوماتیک نمی توانستند عملیات ثبت و حذف پارک را انجام دهند و کاربران می بایست این عملیات را دستی اعمال می کردند. این سیستم برای اینکه بتواند بصورت اتوماتیک این عملیات را انجام دهد لازم است رفتار کاربر را زیر نظر بگیرد.
فرضیات زیر در این مقاله در نظر گرفته شده اند.
۱٫طرح طبقه ی ساختمان می تواند توسط مدل گره ای لینکی نشانه گذاری شود.

• گوشی همراه در جیب کاربر قرار می گیرد که غالبا همان حالت زندگی واقعی را دارد (هرچند، بعضی کارهای پیشین، همانند Mohan,Padmanabhan, & Ramjee 2008، درمورد وضعیتی بحث می کند که گوشی همراه در دست نگه داشته شود.

• فرض شده که مسیر نهایی اولیه مشخص است. این مورد می تواند این طور حاصل شود که کاربر، گوشی همراه را به مسیری که می خواهد برسد نشانه بگیرد قبل از اینکه آن را داخل جیب قرار دهد.

• در حین پیاده روی، مکان گوشی بنا به حرکتهای پا، نسبتا پایدار است.

• در این کار، شرایط ساختمان چند طبقه در نظر گرفته نشده است، به این دلیل که گوشی های همراه، فشار سنج جهت شناسایی تغییر یافتن طبقه ندارند.

سهم این مقاله سه جانبه است. اول: برخلاف روش های برپایه ی جمعی که نیاز دارند تا راننده ها به صورت دستی، زمانی را که فضای پارک را ترک میکنند گزارش دهند، از سنسورهای گوشی همراه جهت مشخص کردن اتوماتیکی جای پارک در دسترس و خبر دادن به بقیه راننده ها با مسیردهی به راننده استفاده شده.
دوم: از یک روش PDR متصل به کمر در گوشی همراه بهره برده شده که دقیقا مسافت حرکت راننده را بدون نیاز به مرحله ی آموزشی تخمین میزند. (دقت تخمین فاصله حدود ۹۸% است). در نهایت، وقتی راننده در فضای داخلی است، براساس تشابه هندسی بین مسیر راننده و نقشه ی طبقه ی ساختمان، یک الگوریتم نقشه تطبیقی طراحی شده تا با به کارگیری طرح طبقه ی ساختمان(با توجه به شکل (۲-۱۵)) خطاهای سنسور را بسنجد، که به صورت گسترده ای در دسترس اند. خطای مکانی در حدود ۰٫۴۸ متر گزارش شده است.
(ب) (الف)
شکل(۲-۱۵)-نقشه ساختمانی دیجیتال شده. الف)جزئیات نقشه، ب)پلان
به منظور شناسایی یک قدم، ابتدا به آنالیز عناصری که به جابه جایی عمودی بدن منجر میشوند پرداخته شده. سه اتفاق عمده وجود دارد که امکان دارند بر ارتفاع کمر تاثیر بگذارند، همان طور که در شکل(۲-۱۶) قابل رویت است.
شکل(۲-۱۶)-دیاگرام راه رفتن
اولین مورد ، مورد لمس شدن زمین بوسیله ی پاشنه ی پاست، که لحظه ای اتفاق می افتد که قسمت پاشنه­ی پا، زمین را لمس کند و در این حالت است که کمر در پایین ترین حالت در طول کل قدم، قرار میگیرد. اتفاقی که بعد از آن می افتد، مکثی ست که در زمانی رخ می دهد که پا به صورت صاف روی زمین است. نهایتا، لحظه ی جدایش پاشنه ی پا از زمین، درست بعد از لحظه ی مکث. در کل، همان طور که از شکل (۲-۱۶) مشخص است، شتاب عمودی مربوط به حالت لمس زمین توسط پاشنه ی پا، مینیمم شتاب محلی در طول قدم است. به علاوه، تحقیقات پیشین نشان داده اند که فرکانس راه رفتن انسان هیچ وقت از ۳ Hz بیشتر نیست .
از این رو ، مدت زمان بین دو اتفاق متوالی لمس زمین بوسیله ی پاشنه، باید بیشتر از ۰٫۳۳ ثانیه باشد. براساس آنچه که در بالا گفته شد، از یک الگوریتم پنجره ی کشویی به منظور یافتن هر اتفاق لمس زمین بوسیله ی پاشنه، استفاده شده و یک قدم را از اتفاق لمس زمین بوسیله ی پاشنه تا اتفاق بعدی، مشابه تعریف کرده است. دفعه ی اولی که یک قدم جدید شناسایی شود، اطلاعات سنسور که مربوط به دو اتفاق متوالی لمس زمین بوسیله پاشنه هستند به منظور تخمین طول قدم به کار گرفته میشوند.
این کار ادامه می یابد تا زمانی که کاربر نزدیک محل پارک خودروی خود در خیابان شود. سیستم در این حالت عملیات حذف پارک را اجرا می کند. همچنین بخاطر استفاده از سنسورهای گوشی زمانی که کاربر زاویه حرکتیش عوض شود سیستم دارای خطایی می شود که نیاز است با آزمایشات فراوان فیلتر مناسب را برای آن اتخاذ کرد.
فصل سوم
پیاده سازی پروژه
۳-۱-مقدمه
در این فصل ابتدا در مورد پارکینگ حاشیه ای بحث می شود سپس به معرفی پروژه پیاده سازی شده می­پردازیم. همان طور که دیده شد بیشتر تحقیقات انجام شده و پیاده سازی شده در مورد پارکینگ های عمومی بود و کمتر به پارکینگ های حاشیه ای توجه شده بود. بیشتر تحقیقات انجام شده در این رابطه (پارک حاشیه ای) مربوط به فرهنگ سازی مردم و تشویق مردم به استفاده از پارکینگ های عمومی است، که این کار را با بهره گرفتن از اجرای قوانین سخت راهنمایی و رانندگی و مقایسه پول پرداختی در مورد پارکینگ های عمومی و پارکینگ های حاشیه ای انجام داده اند. ولی باید به این نکته توجه داشت که در ایران و به خصوص در شهرهای بزرگ مشکل پارکینگ های عمومی از نظر تعداد و نوع هنوز حل نشده است و پارکینگ های موجود یا پاسخ گوی نیاز مردم نیستند و یا حتی از مکان مورد نظر مسافران فاصله زیادی دارند. پس نیاز است تا به سراغ این نوع از پارکینگ ها برویم و این فرهنگ را در مردم به وجود آوریم که با استفاده درست از این نوع پارکینگ ها می توان سهمی عظیم در مورد کاهش ترافیک داشت.
خوش بختانه در ایران میل مردم به سوی استفاده از گوشی های همراه هوشمند روز به روز در حال افزایش است و کمتر کسی است که نتواند با آن ها کار کند. پس این موقعیت فراهم می شود که بدون هزینه اضافی، این پروژه (موبایل پارک) را عملی کرد و در اختیار مردم قرار داد. تنها قسمت این پروژه که بر عهده شهرداری ها می باشد خط کشی و مشخص کردن جای پارک در حاشیه خیابان ها می باشد تا تعداد دقیق مکان پارک در خیابان ها مشخص شود.
مزایای استفاده از پارکینگ های حاشیه ای و برنامه موبایل پارک را می توان به این صورت بیان کرد که:
۱)می توان از پارکینگ ها استفاده بهینه ای داشت، ۲) ایجاد اطمینان از وجود محل پارک در خیابان مورد نظر، ۳) کاهش ترافیک خیابان ها، ۴) کاهش زمان جستجو برای یافتن جای پارک، ۵) مدیریت بهتر ترافیک و معایب استفاده از این سیستم :
۱)مشخص نبودن تعداد جای پارک در خیابان ها، ۲)استفاده نکردن بسیاری از رانندگان از این نوع سیستم ۳)پارک به صورت غیر قانونی، ۴)از همه مهمتر نداشتن فرهنگ کافی برای استفاده از این نوع سیستم
با همه این تفاسیر ما قصد داریم تا در این پروژه به سراغ این نوع از پارکینگ ها برویم و سعی کنیم تا با ارائه این سیستم بتوانیم سهم این نوع از پارکینگ ها را در مورد کاهش زمان اتلاف برای پیدا کردن جای پارک خالی داشته باشیم.
شکل(۳-۱)-دیاگرام معماری سیستم
۳-۲-معماری سیستم