ضرورت استفاده از سیستم های حمل و نقل هوشمند در
مدیریت شهری تهران بزرگ
آزیتا افغان طلوعی [۱] و شاهین پروانه پور [۲]
چکیده
امروزه با توسعه روزافزون علم مهندسی ترافیک در دنیا روشها و ابزارهای بسیاری برای مقوله مدیریت ترافیک ایجاد شده است. سیستم های حمل و نقل هوشمند یکی از این ابزارهاست .
سیستم های حمل و نقل هوشمند مفهومی نو در عرصه مهندسی ترافیک است که نقش بسیار مهمی در امنیت و پویایی حمل و نقل به عهده دارد. این سیستم ها باعث افزایش کارآئی شبکه حمل و نقل و ترافیک گردیده است که با گسترش آن در مدیریت شهری تهران می توان بسیاری از مشکلات حمل و نقل را مرتفع نمود.
در این مقاله ضمن پرداختن به مفهوم ITS و نقش آن در مدیریت شهری ، دامنه کاربردی آن را در سیستم های مدیریت حمل و نقل و ترافیک بیان می نماید. در ادامه به برنامه ریزی استراتژی ITS پیشنهادی برای شهر تهران پرداخته و در انتها فعالیت های تحقیقاتی و مطالعاتی پیشنهادی برای توسعه ITS در شهر تهران ارائه می گردد.
واژگان کلیدی: سیستم حمل و نقل هوشمند، مدیریت شهری، تهران بزرگ
مقدمه
تاریخچه سیستم حمل و نقل هوشمند( ITS) در حمل و نقل
مبداء کنترل آمد وشد به پیشینه اتومبیل یا به دهه ۱۸۶۰ در لندن باز می گردد زمانی که یک چراغ راهنمائی برا ی ایمنی اعضاء پارلمان در یک تقاطع نزدیک پارلمان نصب شد ، اولین چراغ راهنمائی به شکل امروزی در سال ۱۹۲۰ در دیترویت و میشیگان مورد استفاده قرار گرفت.
از این شروع ساده و ابتدائی ، سیستم های کنترل تقاطع ها ، تابلو های متغییر ، سیستم های کنترل سرعت و …. است به وجود آمد. به مرور زمان چراغ های کنترل ترافیک از شکل ابتدائی با زمان بندی ثابت به شکل امروزی خود یعنی کنترل تقاطع بر اساس شمارش ترافیک موجود ارتقاء یافت و در سال ۱۹۲۰در ۵ نقطه ایالات متحده سیستم هایی نصب شده که با استفاده از رایانه های آن زمان (IBM 1800) برنامه ریزی شده بود.
انجام کارهای فوق در آن زمان در واقع آغازی برای استفاده از سیستم های هوشمند کنترل ترافیک بود.
مفهوم سیستم حمل و نقل هوشمند( ITS )
سیستم حمل و نقل هوشمند به معنی استفاده و به کارگیری فناوری های نوین از قبیل الکترونیک ، ارتباطات ، سیستم های کنترل و سایر تکنولوژی های پیشرفته می باشد که جابجائی ، ایمنی ، امنیت و کارآئی را در بخش حمل و نقل اصلاح می کند و در رابطه با سایر اقدامات با کاهش مصرف انرژی ، شاخص های زیست محیطی از جمله کیفیت هوا را بهبود بخشیده و بر میزان دسترسی به وسائل حمل و نقل می افزاید.
سیستم حمل و نقل هوشمند برای شیوه های مختلف حمل و نقل قابل تعمیم است که با استفاده از ابزارهای خودکار و برنامه ریزی های مربوطه ، انواع مختلفی از عملیات دریافت و پردازش اطلاعات و نیز مدیریت . کنترل ترافیک و حمل و نقل انجام می پذیرد . در این سیستم با محدود شدن عوامل انسانی در پردازش اطلاعات یا فرایند های کنترل و مدیریت باعث بهبود کیفیت در فرایند تصمیم گیری و مدیریت می شود.
دامنه کاربردی سیستم حمل و نقل هوشمند (ITS )
دامنه کاربردی سیستم حمل و نقل هوشمند را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
– سیستم های مدیریت شریانی
– سیستم های مدیریت آزاد راه ها و بزرگراه ها
– سیستم های مدیریت حمل و نقل عمومی
– سیستم های مدیریت کنترل حوادث
– سیستم های مدیریت و پشتیبانی وسائل نقلیه امدادی
– سیستم های پرداخت الکترونیک
– سیستم های اطلاع رسانی مسافرین
– سیستم های مدیریت اطلاعات
– سیستم های ایمنی و پیشگیری از تصادفات
– سیستم های نگهداری و بهره برداری از آزادراهها
– سیستم های مدیریت جوی
– سیستم های مانیتورینگ و کنترل حمل و نقل سبک و سنگین
– امکانات درون خودرویی
– مدیریت پارکینگ
– و …….
سیستم حمل و نقل هوشمند راهگشای مشکلات تهران:
شهر تهران با جمعیت ۸ میلیون نفر بزرگترین کلانشهر کشور و خاور میانه است. در طی ۱۰ سال اخیر با افزایش مالکیت خودرو افزایش رفاه نسبی ، نرخ سفر از ۱.۵ سفر سواره به ازاء هر نفر افزون شده است به طوری که قریب به ۱۵ میلیون سفر سواره در طی روز در شبکه معابر شهر تهران جریان دارد. این تعداد سفر باعث مشکلات عدیده برای شهر تهران شده است . به عنوان مثال مصرف بنزین در پایتخت از ۱۲ میلیون لیتر در روز گذشته است، که این امر خود باعث افزایش آلودگی محیط زیست و در نتیجه تهدیدی برای سلامتی شهروندان است ضمن اینکه افزایش حجم تردد خودرو ها باعث افزایش حوادث ترافیکی نیز می شود.
در حال حاضر در تهران بیش از ۳ میلیون خودرو و ۲ میلیون موتور سیکلت در تردد هستند . از سوی دیگر ورود سالانه بیش از ۴۰۰ هزار خودرو به خیابان های پایتخت با توجه به کاهش سطح معابر شرایط بسیار سختی را برای شهروندان به وجود آورده است.
آمارها نشان می دهند حدود ۴ برابر ظرفیت واقعی تهران، انواع خودرو و وسایل نقلیه در سطح شهر تردد می کنند. تامین هزینه های بسیار بالا برای روان سازی ترافیک شهر با بودجه فعلی امری غیر ممکن می باشد. تنها برای روان سازی ترافیک تهران به بودجه ۲۰ هزار میلیاردی نیاز است که با توجه به درآمد یک هزار میلیارد تومانی شهرداری که نیمی از آن هم صرف نگهداری شهر می شمود، ۴۰ سال زمان نیاز است تا این بودجه فراهم شود. از این رو راهکارهای نوین حملو نقل و ترافیک امری اجتناب ناپذیر است.
ایجاد سیستم های هوشمند حمل و نقل یکی از مهمترین این راهکارها برای پایتخت خواهد بود. با ایجاد زیر ساخت های درست و استفاده از فناوری نوین می توان به سرعت و با صرف هزینه ای بسیار پایین تر از آن چیزی که برای روان سازی ترافیک نیاز است، مشکلات مختلف تهران را از جمله ترافیک سنگین،آلودگی های زیست محیطی، به هدر رفتن انرژی، زمان و هزینه را برطرف کرد. در حال حاضر مشاهده فعالیت های ITS در شهر های بزرگ دنیا اهمیت این سیستم ها را به ما نشان می دهد.
مزایای حاصل از ITS هم از لحاظ نسبت منفعت به هزینه وهم از لحاظ ماهیت فواید حاصل از آن، دلیل استفاده از این سیستم ها است. برای نمونه در امریکا نسبت منفعت به هزینه در نواحی شهری ۲/۵ و در شهر های بزرگ این میزان به ۲/۸ نیز می رسد. ضمن آنکه بر اساس پیش بینی های انجام شده بازار ITS در سالهای آینده رشد قابل توجهی کرده وبر اساس تخمین ها این بازار در دنیا تا پایان سال ۲۰۱۵ به حدود ۴۲۰ میلیارد دلار خواهد رسید. در تهران نیز نمونه هایی همچون سیستم کنترل هوشمند تقاطع ها (SCATS)، دوربین های نظارت تصویری مرکز کنترل ترافیک تهران و تونل هوشمند رسالت از پروژه های موفق پیاده سازی ITS در تهران بوده است.
برنامه ریزی استراتژیک ITS شهر تهران
با توجه به مزایای فراوان گفته شده برای ITS ، تهران نیازمند تدوین برنامه ریزی استراتژیک ITSبر مبنای برنامه ملی ITS و طرح های حمل و نقل هوشمند خواهد بود .
تدوین این برنامه جهش بزرگی در جهت ارتقاء جایگاه ITS در تهران خواهد بود.
در اولین گام برای این امر تعیین ساختار مناسب برنامه ریزی استراتژیک مورد نیاز است
در تعیین ساختار، ارکان استراتژی و برنامه ریزی مسا ئل مدیریتی ، فنی مهندسی و تشکیلاتی باید به طور کامل مدنظر قرار گیرد.
در هر شهر بسته به شرایط موجود در آن ساختارهای متفاوتی را با دیگر شهرها دارد
برای مثال ساختار برنامه ریزی استراتژیک شهرهای ادمونتون کانادا و کالگری به صورت زیر است:
الگوی به کار رفته در برنامه ریزی استراتژیک ITS ایالت آلبرتا کانادا:
۱. مقدمه: شامل چارچوب مفهومی برنامه ریزی ایتراتژیک ITS
۲.پیش زمینه: که منافع ITS و وضیعت فعلی ITS و معماری آن را در ایالت آلبرتا و کانادا مشخص می سازد.
۳.چشم انداز طرح و تعیین ماموریت و اهداف آن
۴.استراتژی و اصول طرح
۵.اولویت ها: بزرگ راهها و مناطق که اولویت دارد و مناطق به عنوان ناحیه آزمایشی مورد استفاده قرار می گیرند.
۶.برنامه عملیاتی پیشنهادی برای ۳ تا ۵ سال آینده که پروژه ها، سیستم های اطلاعاتی، اطلاعات پایگاه داده ها، سیستم های مدیریتی، زمانبندی کار،… را شامل می شود.
۷.خلاصه ای از مسئولیت ها و هزینه ها که در آن مسئولیت هر واحد، هر مدیرو… هزینه های هر پروژه، محل تامین هزینه های هر پروژه و …آمده است.
۸. جمع بندی
لازم به توضیح است ادمونتون مرکز ایالت آلبرتا می باشد و جمعیت آن حدود ۷۵۳۰۰۰ نفر (تخمین سال ۲۰۰۷) و مساحت آن بالغ بر۶۸۴،۳۷ کیلومتر مربع می باشد
الگوی به کار رفته در سند برنامه ریزی استراتژیک ITS شهر کالگری کانادا:
- اهداف و چشم انداز
- شش محور اصلی فعالیت های ITS شامل:
- اطلاعات مسافران
- مدیریت سطوح
- مدیریت و کنترل ترافیک
- مدیریت و کنترل پارکینگ ها
- مدیریت معابر
- مدیریت ناوگان
- وضعیت فعل ITS در کالگوی
- فرآیند برنامه ریزی استراتژیک
- گام اول: تشکیل ائتلافی از کلیه ذینفعان ITS شهر
- گام دوم: نیازسنجی
- گام سوم: تحلیل فرصت ها و چالش ها
- گام پنجم: تدوین و معماری ITS منطبق با برنامه ها و نیازها
- گام ششم: تدوین برنامه کلی اجرایی
- مطالعات پشتیبان
کالگری با مساحتی حدود ۴۳۶،۱ کیلومتر مربع و جمعیتی بالغ بر یک میلیون نفر یکی از مهمترین و پر جمعیت ترین شهرهای کانادا محسوب می شود
در تعیین ساختار، ارکان استراتژی و برنامه ریزی مسا ئل مدیریتی ، فنی مهندسی و تشکیلاتی باید به طور کامل مدنظر قرار گیرد. سپس اهداف طرح را بر اساس قابلیت های موجود تعیین گردد و بعد از آن راهبرد یا استراتژی برای رسیدن به اهداف موردنظر طراحی گردد .
به دلیل اینکه ماهیت پروژه های سیستم های هوشمند حمل ونقل بین بخشی است همکاری و هماهنگی مطلوب و موثر بین نهادها و سازمان های مختلف اهمیت بسیار دارد و عملکرد نامناسب یک نهاد ، در فعالیت کل اجزاء اختلال ایجاد خواهد کرد.
متاسفانه در کشور بسیاری از طرح ها به دلیل هماهنگ نبودن بین اجزاء آن به نتیجه مطلوب نرسیده است
نتایج و پیشنهادات
از اهداف اصلی ITS، بازدهی بیشتر از حمل و نقل و ترافیک جهت رفع نیاز ها و مشکلات بخش های مختلف آن می باشد. لذا شناخت بخش های مرتبط با هوشمند سازی در شطح کلان از نیازهای حال حاضر مدیریت شهری تهران می باشد که در ذیل فعالیت های تحقیقاتی و مطالعاتی پیشنهادی برای استراتژی ITS ارائه می گردد.
- بررسی و ارزیابی فرآیند های کاری ITS
- تعیین استراتژی توسعه ITS در بخش حمل و نقل و ترافیک
- اجرای مطالعات اساسی و استراتژی های بلند مدت برای توسعه ITS
- ارزیابی آمادگی شهرداری تهران برای تغییر از وضعیت موجود به وضیعت مطلوب و ایده آل
- تدوین برنامه اجرایی و عملیاتی توسعه ITS
- تدوین برنامه آموزش و انتقال دانش فنی در حمل و نقل هوشمند
- اقدامات موثر برای ایجاد هماهنگی و یکپارچگی در حوزه های حمل و نقل شهر تهران
- گسترش مشارکت بین بخش دولتی و بخش خصوصی برای پیشرفت ITS تهران
امید است نهادینه سازی ITS در لایه های مختلف برنامه ریزی، شکل دهی و بهره برداری با ایجاد مراکز آموزشی و انجمن های پژوهشی در کنار توسعه کاربردی بخش های نرم افزاری و سخت افزاری ITS صورت پذیرد تا در سال اصلاح الگوی مصرف با بهبود حمل و نقل و ترافیک شهر تهران شاهد کاهش هدر رفتن زمان و هزینه شویم.
منابع و ماخذ
۱-Alberta,in Frastructure Intelligent Transportation Systems Strategic Plan,2000
۲-Hutton.J, Improving highway Safety with ITS ,2003
۳-Morrall,J Intelligent Management Transportation Systems And Advanced Management Systems,Department of Civil Engineering,The University of Calgary,Alberta,Canada.Nov1996
۴-Intelligent Transportation Systems Strategic plan, the City of Calgary, Final Report,2003
۵- Intelligent Transportation Systems Benefits , U.S.Dot,Federal Highway Administrations , By Mitretek Systems, June ۲۰۰۱
۶-Novak,D.C.and M.McDonald.A General Overview of the Potential Mocroeconomic Impact of ITS Investment in The United States, Paper Presented at the Annual Meeting of the Transportation Research Board , Washington, Dc, January 1998.
۸-شهیدزاده-حسین، عسکری نژاد امیری- علی، برنامه جامع ITS شهری، فصل نامه تازه های ترافیک ، سال هشتم- شماره ۳۳ و ۳۴ ، پاییز ۸۶
۹-http://www.its.dot.gov
۱۰- http://www.itsiran.ir
۱۱- http://www.trafficorg.tehran.ir
