منشور اخلاق پژوهش
با ياري از خداوند سبحان و اعتقاد به اينکه عالم محضر خداست و همواره ناظر بر اعمال انسان و به منظور پاس داشت مقام بلند دانش و پژوهش و نظر به اهميت جايگاه و دانشگاه در اعتلاي فرهنگ و تمدن بشري،ما دانشجويان و اعضا هيات علمي واحدهاي دانشگاه آزاد اسلامي متعهد مي گرديم اصول زير را در انجام فعاليت هاي پژوهشي مد نظر قرار داده و از آن تخطي نکنيم:
1- اصل حقيقت جويي: تلاش در راستاي پي جويي حقيقت و وفاداري به آن و دوري از هرگونه پنهان سازي حقيقت.
2- اصل رعايت حقوق: التزام به رعايت کامل حقوق پژوهشگران و پژوهيدگان (انسان، حيوان و نبات) و ساير صاحبان حق.
3- اصل مالکيت مادي و معنوي: تعهد به رعايت کامل حقوق مادي و معنوي دانشگاه و کليه همکاران پژوهش.
4- اصل منافع ملي: تعهد به رعايت مصالح ملي و درنظر داشتن پيشبرد و توسعه کشور در کليه مراحل پژوهش.
5- اصل رعايت انصاف و امانت: تعهد به اجتناب از هرگونه جانب داري غير علمي و حفاظت از اموال، تجهيزات و منابع در اختيار
6- اصل رازداري: تعهد به صيانت از اسرار و اطلاعات محرمانه افراد، سازمان ها و کشور و کليه افراد و نهادهاي مرتبط با تحقيق.
7- اصل احترام: تعهد به رعايت حريم ها و حرمت ها در انجام تحقيقات و رعايت جانب نقد و خودداري از هرگونه حرمت شکني.
8- اصل ترويج: تعهد به رواج دانش و اشاعه نتايج تحقيقات و انتقال آن به همکاران علمي و دانشجويان به غير از مواردي که منع قانوني دارد.
9- اصل برائت: التزام به برائت جويي از هرگونه رفتار غير حرفه اي و اعلام موضع نسبت به کساني که حوزه علم و پژوهش را به شائبه هاي غير علمي مي آلايند.
تعهدنامه اصالت پايان نامه
اينجانب ايمان سپهري مقدم دانش آموخته مقطع کارشناسي ارشد ناپيوسته در رشته مکاترونيک که در تاريخ 21/10/1393 از پايان نامه خود تحت عنوان سيستم پارکينگ هوشمند کنار خياباني با استفاده از ارتباطات بين خودرويي تحت موبايل با کسب نمره………. و درجه………………….. دفاع نموده ام بدينوسيله متعهد مي شوم:
1- اين پايان نامه حاصل تحقيق و پژوهش انجام شده توسط اينجانب بوده و در مواردي که از دستاوردهاي علمي و پژوهشي ديگران (اعم از پايان نامه، کتاب، مقاله و… ) استفاده نموده ام، مطابق ضوابط و رويه موجود، نام منبع مورد استفاده و ساير مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
2- اين پايان نامه قبلاً براي دريافت هيچ مدرك تحصيلي (هم سطح، پايين تر يا بالاتر) در ساير دانشگاه ها وموسسات آموزش عالي ارائه نشده است.
3- چنانچه بعد از فراغت از تحصيل، قصد استفاده و هرگونه بهره برداري اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و … از اين پايان نامه داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهش و فناوري واحد مجوزهاي مربوطه را اخذ نمايم.
4- چنانچه در هر مقطع زماني خلاف موارد فوق ثابت شود، عواقب ناشي از آن را مي پذيرم و واحد دانشگاهي مجاز است با اينجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرك تحصيلي ام هيچ گونه ادعايي نخواهم داشت.

نام و نام خانوادگي
تاريخ و امضا
دانشگاه آزاد اسلامي
واحدکاشان
دانشکده تحصيلات تکميلي
پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد در رشته مکاترونيکسيستم پارکينگ هوشمند کنار خياباني با استفاده از ارتباطات بين خودرويي تحت موبايل
استاد راهنما
دکتر مرتضي رموزي
استاد مشاور
دکتر حميده بابايي
نگارنده
ايمان سپهري مقدم
دي ماه 1393
تاييد هيئت داوران جلسهي دفاع از پاياننامه
نام و نامخانوادگي دانشجو: ايمان سپهري مقدم
شماره دانشجويي: 910862483
عنوان پاياننامه: سيستم پارکينگ هوشمند کنار خياباني با استفاده از ارتباطات بين خودرويي تحت موبايل
تاريخ دفاع: 21/10/1393
رشته: مکاترونيک
گرايش: ارتباطات جنبي
دانشکده: تحصيلات تکميلي
رديفسمتنام و نام خانوادگيمرتبهدانشگاه تاريخ و امضاء1استاد راهنمادکتر مرتضي رموزي2استاد مشاوردکتر حميده بابايي3استاد داور داخليدکتر محمدرضا لاجوردي4استاد داور خارجي—5استاد ناظر دکتر محسن خوش بياني6مدير گروه دکتر محمود محلوجي
عشق در راه طلب راهبر مردان است
وقت مستي و طرب بال و پر مردان است

شکر ايزد منان را که توفيق عنايت فرمود و مرا به سرمنزل مقصود رساند. منزلي که در راه رسيدن به آن شاکر زحمات بي شائبه ي
استاد گرامي ام جناب آقاي دکتر مرتضي رموزي که دانش خويش را بي دريغ در طبق اخلاص نهاده، به من ارائه نمود و من
اين معلومات قليل را مديون تحمل صبورانه ي ايشان مي دانم و همچنين مدير گروه محترم مکاترونيک و همه اساتيد ي که در
طول اين دوره من را ياري نمودند .
تقديم به پاس فداکاري هاي بزرگوارانه ي پدر و مادرم
و مهرباني عاشقا نه ي همسرم
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول (مقدمه)
1-1-پيش زمينه2
1-2- بيان مساله4
1-3-ساختار پايان نامه10
فصل دوم (پيشينه پژوهشي مرتبط)
2-1-مقدمه11
2-2-تعريف سيستم حمل و نقل هوشمند12
2-2-1-زيرساخت هاي ITS13
2-2-2-مهمترين اهداف و عملکردها از پياده سازي ITS14
2-2-3-طبقه بندي انواع خدمات ITS15
2-2-4-تاثيرات بالقوه سيستم فناوري اطلاعات در رفتارهاي سفري16
2-2-5-چگونگي عملکرد ITS16
2-2-5-1-وظايف اجزاي سيستم هاي حمل و نقل هوشمند16
2-2-6-فناوري هاي پيش نياز در سيستم هاي حمل و نقل هوشمند17
2-2-7-جمع آوري اطلاعات19
2-2-8-پردازش اطلاعات20
2-2-8-1-سيستم موقعيت ياب جهانيGPS21
2-2-8-2-چگونگي کارکرد GPS22
2-2-8-3-بعضي از کاربران اصلي GPS 23
2-2-8-4-استفاده از GPS تلفن همراه در کنترل ترافيک24
2-2-9-سامانه يکپارچه کنترل ترافيک SOTM25
2-2-10-مخابرات اطلاعات26
2-2-11-توزيع اطلاعات27
2-2-12-بهره برداري از اطلاعات29
2-3-نگاهي به مساله پارکينگ در شهرهاي بزرگ کشور31
2-3-1-کارهاي انجام شده در رابطه با پارکينگ هاي هوشمند در ايران33
2-3-2-کارهاي انجام شده در رابطه با پارکينگ هاي هوشمند در خارج از کشور36
فصل سوم (پياده سازي پروژه)
3-1-مقدمه44
3-2-معماري سيستم46
3-2-1-بخش اول: سيستم پايه47
3-2-2-مختصات49
3-2-3-مسير يابي50
3-2-4-ثبت و حذف پارک51
3-2-4-1-دريافت اطلاعات52
3-2-4-2-کنترلر تشخيص وضعيت حرکتي52
3-2-4-2-الف-ورودي ها53
3-2-4-2-ب-خروجي58
3-2-4-2-ج-قوانين فازي59
3-2-4-3-ارسال اطلاعات64
3-2-5-رزرو مکان پارک64
3-2-6-وضعيت نمايش65
3-2-7-وب سايت66
3-2-7-1-پايگاه داده67
3-3-نحوه کار برنامه68
فصل چهارم (نتايج)
4-1-مقدمه74
4-2-ارزيابي74
4-2-1-سناريو75
4-2-2-پارامترها75
4-2-3-متريکهاي ارزيابي75
4-2-4-نتايج76
فصل پنجم (نتيجه گيري)
5-1-مقدمه82
5-2-برنامه طراحي شده83
5-3-پيشنهاد84
منابع فارسي85
منابع انگليسي86
پيوست88
Abstract95
فهرست جدول ها
عنوان صفحه
جدول2-1-فناوري هاي پيش نياز در سيستم هاي حمل و نقل هوشمند18
جدول2-2-ميزان رضايت از خدمات34
جدول2-3- نتايج پرسش از مردم34
جدول2-4-وزن اهيمتي عوامل مختلف موثر در رتبه بندي34
جدول2-5-بيشترين خدمات پارکينگ ها به مشتريان35
جدول3-1-مقادير توابع تعلق واريانس56
جدول3-2-مقادير توابع تعلق مسافت طي شده57
جدول3-3-مقادير توابع تعلق سرعت متوسط58
جدول3-4-نمونه تست59
جدول3-5-مسافت طي شده=ثابت60
جدول3-6-مسافت طي شده=کند راه رفتن61
جدول3-7-مسافت طي شده=تند راه رافتن61
جدول3-8-مسافت طي شده =دويدن61
جدول3-9-مسافت طي شده=سواره تند62
جدول3-10-مسافت طي شده=سواره خيلي تند62
جدول3-11-نمونه اي از قوانين بصورت آرايه63
جدول4-1-پارامترهاي ارزيابي75
فهرست تصاوير
عنوان صفحه
شکل1-1-پارک خودروها در حاشيه خيابان با استفاده از نرم افزار موبايل پارک8
شکل1-2-مراحل اجرايي نرم افزار موبايل پارک بصورت نمادين9
شکل2-1-چرخه فرآيند اطلاعات در سيستم حمل و نقل هوشمند15
شکل2-2-زنجيره اطلاعاتي سيستم هاي حمل و نقل هوشمند17
شکل2-3-انواع شناساگرهاي خياباني19
شکل2-4-شبيه سازي شناساگرهاي حلقوي توسط تصاوير ويدئويي20
شکل2-5-موقعيت ماهواره هاي GPS در مدار زمين21
شکل2-6-نحوه عملکرد ماهواره هاي موقعيت ياب جهاني22
شکل2-7-استفاده از موقعيت ياب جهاني با استفاده از تلفن هاي همراه هوشمند23
شکل2-8-کاربر در حال استفاده از نرم افزارهاي موقعيت ياب جهاني25
شکل2-9-تابلوهاي اطلاع رساني در جاده ها28
شکل2-10-نقشه ترافيکي ايالت واشنگتن آمريکا29
شکل2-11-رمپ ورودي بزرگراه30
شکل2-12-ارتباطات و خدمات مديريت پارکينگ هوشمند36
شکل2-13-طرح تجميع راهنماي پارکينگ با راهنمايي جريان ترافيک در سيستم هاي حمل و نقل هوشمند38
شکل2-14-مقايسه زمان پارک هدفمند خودروها پيش و پس از بکارگيري سيستم PGIS در يکي از مناطق پکن40
شکل2-15-نقشه ساختماني ديجيتال شده42
شکل2-16-دياگرام راه رفتن42
شکل3-1-دياگرام معماري سيستم45
شکل3-2-دياگرام معماري برنامه46
شکل3-3-ارتباطات در تلفن هاي همراه هوشمند47
شکل3-4-ورودي ها و خروجي سيستم فازي52
شکل3-5-توابع تعلق واريانس در متلب55
شکل3-6-توابع تعلق مسافت طي شده در متلب56
شکل3-7-توابع تعلق سرعت متوسط در متلب57
شکل3-8-نمودارهاي توابع تعلق خروجي58
شکل3-9-دياگرام سايت66
شکل3-10-نماي کلي از برنامه در هنگام لود شدن69
شکل3-11-منوي اصلي برنامه70
شکل3-12-قسمت هاي مختلف برنامه70
شکل3-13-قسمت رزرو و مکان هاي ثبت شده71
شکل3-14-زير مجموعه صفحات رزرو مکان پارک72
شکل4-1-نمودار درصد تشخيص درستي پياده بودن77
شکل4-2-نمودار درصد تشخيص درستي سواره بودن78
شکل4-3-دقت استفاده از فرکانس هاي برش مختلف براي فيلتر پايين گذر78
شکل4-4-دقت تحت شرايط مختلف79
شکل4-5-نمودار درصد تشخيص درستي ثبت پارک80
شکل4-6-نمودار درصد تشخيص درستي حذف پارک81

چکيده
امروزه استفاده از ارتباطات بين خودرويي به عنوان يکي از فناوري ها در جهت افزايش امنيت و راحتي سفر در حوزه حمل و نقل و بسياري از شرکت هاي خودروسازي مورد توجه قرار گرفته است . گونه اي از اتلاف وقت و انرژي که بخش عمده اي از ترافيک خياباني را شامل مي شود، مساله پارک خودروها مي باشد. رشد روز افزون وسائط نقليه عمومي و افزايش سريع خودروهاي شخصي در کلانشهرها هر روز بيش از پيش وضعيت ترافيکي شهر را پيچيده و زندگي در آنها را مشکلتر مي کند، بدليل افزايش تعداد خودروها و ترافيک جاده اي، ميزان فضاي پارک خودرو هم کاهش پيدا کرده است. علت عمده آن هم، خطاي اطلاعاتي است. راننده بعلت اين که اطلاعات ضروري را دريافت نکرده و يا دير دريافت مي کند، نمي تواند عکس العمل مناسب را در قبال آن اتخاذ کند. اگر بتوان سطح اطلاعات راننده از محيط اطراف را گسترش داد، تحول شگرفي در ايمني حمل و نقل و ترافيک بوجود مي آيد. اين مهم از طريق مبادله اطلاعات با استفاده از تجهيزات خاصي ميسر مي گردد که اطلاعات را بسيار سريعتر به راننده مي رساند و راننده عکس العمل مناسب را در زمان مناسب بروز مي دهد. نياز به سيستم هاي هوشمند کنترلي و راهبردي بيش از گذشته لازم و ضروري بوده و نيازي مبرم و اجتناب ناپذير مي باشد. شبکه هاي بين خودرويي، مبناي سيستم هاي نقليه هوشمند هستند که به کنترل ترافيک، پيدا کردن فضاي پارک و کاربردهاي ديگر اختصاص يافته اند. در اين پروژه تاثير ارتباطات بين خودرويي در رابطه با پيدا کردن فضاي پارک مناسب در خيابان، با استفاده از پياده سازي عملي و تنها با استفاده از تلفن همراه مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين در راستاي ارزيابي تاثير فناوري ارتباطات بين خودرويي در جهت کاهش ترافيک خياباني مدل پياده سازي شده بر اساس قواعد نقشه گوگل در دنياي واقعي ارائه شده است. هدف از اين پژوهش کاهش ميزان ترافيک خيابان ها به منظور پيدا کردن جاي پارک، در زمان هاي اوج ترافيک و کاهش انلاف وقت و انرژي مي باشد که مي توان خيلي راحت و تنها با استفاده از اينترت و گوشي تلفن همراه هوشمند، مکان مورد نظر جهت پارک خودرو در خيابان مورد نظر را جستجو کرد و همچنين آن مکان را جهت پارک خودرو رزرو نمود. اين روش بصورت عملي پياده سازي شده است. نرم افزار مربوطه براي تلفن هاي همراه هوشمند طراحي شده و به کاربران اين امکان را مي دهد تا بسيار ساده با برقراري ارتباط با مکان ياب جغرافيايي و پايگاه داده مربوطه تمامي اطلاعات در مورد جاي پارک در خيابان مورد نظر خود را استخراج کنند. استفاده از اين ارتباطات بين خودروها منجر مي شود که راننده از اطلاعات کافي در مورد خيابان مقصد بهره مند باشد تا شايد فرصت کافي براي تعويض خيابان و پيدا کردن فضاي خالي براي پارک خودروي خود را داشته باشد. نتايج ارزيابي هاي انجام شده نشان مي دهد که تجهيز تنها 50% از خودروها به اين سيستم به ميزان قابل توجهي از بار ترافيکي خيابان ها به منظور پيدا کردن جاي پارک براي خودرو، مي کاهد.
کلمات کليدي: ارتباطات بين خودرويي، نرم افزار تلفن همراه، تلفن هاي هوشمند، پارک خودرو، ITS
فصل اول
مقدمه
1-1-پيش زمينه :
ترافيک پديده اي ناخوش آيند است که به علت رشد روز افزون ماشيني شدن جامعه و افزايش شهر نشيني بوجود مي آيد. از زماني که اقتصاد صنعتي جاي اقتصاد از راه کشاورزي را گرفت، به دليل سرمايه گذاري بيشتر در شهرها و در نتيجه وجود امکانات رفاهي و تفريحي و همچنين استعدادهاي طبيعي و بالقوه شهر ها براي توسعه؛ مثلا “داشتن آب کافي و موقعيت جغرافيايي” باعث شد انسان ها از روستاها به سمت شهر ها کشيده شوند که اين امر باعث ايجاد شهرک هاي جديد شد.
از طرفي رشد روز افزون توليدات خودرويي، به نظر مي آيد در ايجاد خيابان ها و معابر شهري مناسب و عدم فرهنگ سازي مناسب در جوامع در حال توسعه باعث شد که نتايجي از جمله ايجاد تراکم ترافيکي، کاهش بازده ي حمل و نقل، افزايش زمان مسافرت، آلودگي و مصرف بيش از حد سوخت را به همراه داشته باشد. بر طبق آمار آژانس بين المللي انرژي در سال 2006، سيستم حمل و نقل 30 % از مصرف انرژي و 61 % از مصرف نفت خام جهان را به خود اختصاص داده است]22.[ ميزان ذخيره هاي نفتي موجود، آلودگي هاي زيست محيطي و احتمال از دست رفتن منابع نفتي به دلايل مختلف از جمله جنگ، امنيت سيستم حمل و نقل را به خطر مي اندازد. پس از بوجود آمدن مشکلات عمده در اين راستا و بروز اختلال در رفت و آمدهاي شهري؛ مسئولين تازه به اين نتيجه رسيدند که بايد فکري در مورد ترافيک و پيامدهاي آن کنند.
افزايش روز افزون وسايل نقليه شخصي با توجه به رشد روز افزون منابع و امکانات و سهولت تهيه خودرو شخصي باعث شده است، که بحث هايي در زمينه عدم تحمل سيستم حمل و نقل موجود بوجود آيد]4[. ترافيک يک معضل پيچيده و مشکل است که رفع مشکلات آن نيازمند تاکتيک هاي علمي و کاربردي است و براي بر طرف کردن آن نيازمند زير ساخت هاي اساسي است و از همه مهمتر اينکه بايد از مدت ها قبل به فکر حل آن بود. اما شهرداري ها با کمک پليس و با افزايش ناوگان خدمات رساني حمل و نقل عمومي مي توانند کمي از بار ترافيک در مواقع بحراني را کم کنند.
برهيچ کس پوشيده نيست که يکي از مشکلات عمده در شبکه حمل و نقل، مديريت ترافيک ساکن است که امروزه بعنوان يکي از معضلات اصلي شهرهاي بزرگ درآمده است. دليل اينکه چرا به اين مشکل در طول زمان توجه نشده، اين است که مهندسين ترافيک بيشتر به مديريت ترافيک جاري توجه داشته اند و از مديريت پارکينگ ها غافل شده اند] 8[.
امروزه با کمک فناوري اطلاعات و روش هاي مديريت ترافيک هوشمند، از آن براي حل مشکلات ترافيکي و برآورده کردن نيازها و خواسته هاي مردم استفاده مي شود] 1[. استفاده از اين روش ها راه هاي متفاوتي براي کنترل و کاهش ترافيک به ما مي دهد.
محورهاي اصلي ساماندهي هاي سنتي در سال هاي اخير عبارت بوده اند از:
1- ساخت آزاد راه هاي بزرگ راه ها
2-تعريض راه هاي آزاد
3-محدود نمودن ترافيک
4- افزايش ناوگان حمل و نقل عمومي
هر يک از روش هاي فوق محدوديت هايي دارند که در نتيجه توانايي خود را در جهت حل مشکلات ترافيک از دست داده اند و نياز به سيستم هاي هوشمند، اساسي مي گردد.
به جز تلاشهاي فرهنگي و ساخت اتوبان ها و جاده هاي جديد راهکارهاي ديگري نيز در دنيا مدنظر قرار گرفته است. در زمينه طراحي سيستم هاي بدون راننده و يا کمک يار راننده، تحقيقات و محصولات متعددي را شاهد هستيم که هر يک به نحوي سعي در افزايش توان درک راننده از محيط داشته و دارند. تاکنون به دلايل مختلف و از جمله مسائل حقوقي، خودروهاي اتوماتيک بدون راننده عمومي نشده اند؛ اما مي توان از تکنولوژي سيستم هاي حمل و نقل هوشمند بعنوان کمک يار راننده و نه بجاي راننده استفاده کرد] 9[.
امروزه استفاده از تکنولوژي هاي هوشمند حمل و نقل در کشورهاي پيشرفته و در حال توسعه افزايش معنا داري يافته است. مزيت اين سيستم ها، کاهش احتمال بروز خطاي انساني و مکانيزه شدن کنترل معابر است که سبب افزايش ظرفيت و بهبود ايمني شبکه معابر مي گردد]2[. ولي يکي از راه حل هاي،مشکل بزرگ ترافيک در همه شهرهاي دنيا استفاده از ناوگان حمل و نقل عمومي هوشمند و گسترش آن ميباشد،به ويژه مترو و اتوبوس.
1-2- بيان مساله
همراه با رشد سريع اقتصاد، تعداد اتومبيل ها رشد قابل توجه اي دارند. اما بخاطر کمبود زمين در دسترس به ازاي يک نفر و شهر، برنامه ريزي عقب مانده است و از اين رو مشکل پارکينگ به طور فزاينده اي حاد ميشود. بخصوص که در مناطق مرکز شهر احتمال آن که پارکينگ ها جديد و يا مخصوص ساخته شوند کم است. پارکينگ هوشمند به پارکينگ هايي گفته مي شود که توسط يک سيستم مکانيزه بتوان پارک خودروها در پارکينگ را کنترل و نظارت کرد و سهولت انجام کار را براي راننده فراهم آورد. فناوري هاي مديريت پارکينگ هوشمند ممکن است يک ابزار به صرفه از لحاظ اقتصادي را فراهم کند تا محدوديت هاي پارک نزديک را در ايستگاه هاي انتقال معين سازد. پارک هوشمند مي تواند به ماشين سوارها براي شناسايي، رزرو و پرداخت هزينه ي پارکينگ نيز کمک کند. از اوايل دهه ي 1970 پارک هوشمند در اروپا و بريتانيا و ژاپن به کار گرفته شد، اين سيستم ها هنوز هم به طور گسترده اي مورد استفاده هستند و به يک بخش ضروري از پارکينگ در شهرهاي اصلي تبديل شده اند. پارک هاي هوشمند با پيچيدگي بيشتر، تکنولوژي هاي پيشرفته تري براي فراهم کردن خواسته هاي مشتريان در نظر مي گيرد. سيستم هاي پرداخت هوشمند همچون پارک مترهاي هوشمند، کارت هاي هوشمند، ارتباطات موبايل و پارک اينترنتي نيز ممکن است در نظر گرفته شوند. در جامع ترين و ساده ترين حالت، پارک هوشمند اجازه ي يک بهينه سازي در فضاهاي پارک موجود را به منظور خشنود ساختن نيازهاي مشتريان فراهم مي کند. براي مثال، تمام اين موارد ذکر شده، براي مينيمم کردن زمان سعي و تلاش مشتريان براي پيدا کردن جاي پارک، فراهم ساختن اطلاعات زمان واقعي روي فضاهاي پارک و فراهم کردن گزينه هاي پرداخت هوشمند مي شوند.
در مجموع تعريف بخصوصي نمي توان از پارکينگ هاي هوشمند داشت، همانطور که در مقالات مختلف با توجه به سيستم به کار گرفته شده در پارکينگ تعريف هاي مخصوص به آن براي پارکينگ هاي هوشمند در نظر گرفته شده است. از جمله اين مي توان به سيستم بزرگ نمايي وجود فضاي پارک در شبکه هاي موقت خودرويي اشاره کرد]19[. در اين مقاله از روش توزيعي بر اساس بزرگ نمايي در شبکه هاي موقت خودرويي استفاده شده است، بطوري که براي رانندگاني که دور از محل پارکينگ هستند يک تصوير باز از فضاهاي پارک ارائه مي کند و براي رانندگاني که به جستجوي اطلاعات فضاي پارک در نزديکي خود هستند تصويري بازتر با جزئيات بيشتر ارائه مي کند. در اين مقاله بدست آوردن فضاهاي خالي به دو روش تقسيم بندي شده است. روش متمرکز که هميشه يک پايگاه داده به منظور ذخيره سازي همه ي اطلاعات فضاي پارک، در اختيار دارند که بوسيله ي شبکه هاي سنسوري يا پارک مترها جمع آوري مي شوند و راننده ها نيز مي توانند از طريق اينترنت به اطلاعات فضاي پارک، دسترسي پيدا کنند. و روش توزيعي که از دستگاههاي بي سيم برروي پارک مترها و اتومبيل ها استفاده مي کنند تا يک محيط شبکه هاي بين خودرويي را ساخته و سپس اطلاعات فضاي پارک را برروي آن پخش کنند. ايراد بزرگ اين روش استفاده از تجهيزات اضافي بر روي پارک مترها مي باشد که هزينه بر بوده و نياز به نگهداري دوره اي دارند. در کاري ديگر استفاده از شبکه سنسوري وايرلسي بهينه براي پيدا کردن فضاي خالي]23[، پيشنهاد شده است، که در اين مورد هم ايرادات قبلي به چشم مي خورد و ضمناً اين تجهيزات در مورد پارکينگ هاي طبقاتي مورد استفاده قرار گرفته اند.
استفاده از گره هاي سنسور وايرلسي مجهز به سنسورهاي مغناطيسي]33[، کار ديگري است که بر روي پارکينگ هاي هوشمند کار شده است. روش پيشنهادي در اين مقاله به اين صورت عنوان شده است که سنسورهاي مغناطيسي نصب شده در پارکينگ ها وجود و عدم وجود خودرو در پارکينگ را تشخيص مي دهند و با استفاده از شبکه سنسوري بي سيم اين اطلاعات را در محلي نگهداري مي کنند تا در زمان مناسب مورد استفاده رانندگان قرار گيرد. در اين راه حل نيز، ايرادات گذشته به چشم مي خورد.
طراحي و اجراي يک نمونه ي اوليه ي سيستم پارک هوشمند با استفاده از شبکه هاي سنسور بيسيم]31[، عنوان مقاله ديگري است که سيستم مديريت پارک هوشمند (SPARK)1 را پيشنهاد مي کند،که براساس تکنولوژي شبکه ي سنسوري بي سيم مي باشد، و ويژگي هاي پيشرفته اي همچون ثبت پارک از راه دور، راهنماي خودکار و مکانيزم رزرو پارکينگ را فراهم مي کند. اين مقاله، معماري تمام سيستم SPARK را از سخت افزار تا پياده سازي نرم افزاري از نظر شبکه هاي سنسوري توصيف مي کند. سيستم پيشنهادي قادر به ثبت و مديريت فضاهاي پارک شخصي، فراهم نمودن راهنماي اتوماتيک و همچنين سرويس هاي رزرو پيشرفته است. اما اين راه حل هم نيز داراي ايرادات گذشته مي باشد.
سيستم هوشمند مکان يابي پارکينگ کنار خياباني بر اساس شبکه هاي سنسوري، براي سيستم حمل و نقل هوشمند]16[، کار ديگري است که به منظور حل مشکل اساسي سختي استقرار و تلفات بالاي انرژي سيستم پارکينگ کنار خياباني مطرح شده است. اين سيستم مديريت پارک کنارخياباني هوشمند براساس شبکه هاي سنسوري بنا نهاده شده است. هر گره در اين شبکه سنسوري، کوچک و ضعيف مي باشد و مي تواند فضاي پارک را به صورت اتوماتيک با استفاده از اختلالات ميدان مغناطيسي زمين، شناسايي کند. در اين سيستم به منظور کاهش هرچه بيشتر تلفات انرژي، گره ها مي توانند به صورت دوره اي به خواب روند و سپس مي توانند بوسيله ي ميکروکنترل داخلي بيدار شوند تا اطلاعات فضاي پارک را جمع آوري کرده و با گره هاي سنسوري ديگر ارتباط برقرار کنند. اين راه حل هم نيز با اينکه براي پارکينگ هاي کنار خياباني پيشنهاد شده، اما به دليل استفاده از سنسور براي تشخيص فضاي خالي، مستلزم پرداخت هزينه و نگهداري دوره اي مي باشد.
در مقاله ديگر استفاده از بلوتوث براي ارسال اطلاعات فضاي پارکينگ به رانندگان پيشنهاد شده است. اين مقاله که تحت عنوان طراحي راههاي E-Commerce جهت بهينه سازي فضاي پارک با استفاده از تکنولوژي بلوتوث]29[، ارائه شده است. اطلاعات در مورد محلي که اتومبيل بايد پارک شود را توسط بلوتوث از طريق شبکه ي در دسترس به تلفن هاي همراه رانندگان انتقال مي دهد و در صفحه ي نمايش بزرگي که در قسمت ورودي پارکينگ است نمايش مي دهد. دوربين ها در کنار ورودي ها و خروجي هاي فضاي پارکينگ قرار داده مي شوند تا اتومبيل هاي غير مجاز را شناسايي کنند و همچنين شماره پلاک خودرو در هنگام ورود و در هنگام خروج خودرو توسط دوربين ها گرفته مي شود و زماني که خودرو در حال بيرون رفتن است، اين دو باهم مقايسه مي شوند. زمان پارک و مبلغي که بايد پرداخت شود در صفحه ي بزرگ نمايش در گيت هاي خروجي نيز نمايش داده مي شوند. اين روش نيز با توجه به توضيحات مقاله در پارکينگ هاي طبقاتي مورد استفاده قرار مي گيرد.
روش ديگر پيشنهادي استفاده از يک چارچوب مديريت پارکينگ است]24[. در اين روش يک چارچوب مديريت پارکينگ پيشنهاد شده است که خودروهاي در حال حرکت به داخل و خارج پارکينگ را نمايش مي دهد و فضاهاي پارک در دسترس را محاسبه مي کند و در نهايت اين اطلاعات را براي مشتريهاي پارکينگ مورد نظر منتشر مي کند. براي به نمايش در آمدن خودروها، از شبکه سنسوري مغناطيسي استفاده شده که مي توانند تعداد اتومبيل ها و همچنين طول و سرعت آن ها را هنگامي که از مقابل سنسورها در حال عبور هستند را جمع آوري و تخمين بزنند. همچنين اين اطلاعات در پايگاه داده ذخيره مي شوند و زماني که مشتري قصد ورود به داخل پارکينگ را داشته باشد اين اطلاعات براي وي نمايش داده مي شود. همچنين اين اطلاعات از طريق شبکه هاي اجتماعي انتشار داده مي شوند. دراين راه حل هم نيز از وسايل اضافي از جمله سنسورها براي دريافت اطلاعات استفاده شده و تمامي اين مراحل داخل پارکينگ هاي طبقاتي مورد استفاده قرار گرفته است.
سيستم ديگر پيشنهادي، سيستم پارک خياباني آگاه به متن مبتني بر اطلاعات ايستگاهي]15[، مي باشد که در اين مقاله، يک شبکه ي تک کاره ي اتومبيلي را براساس سيستم پارک خياباني معرفي مي کند که از مفهوم اطلاعات ايستگاهي (ISs)2 و سيستم هاي آگاه به متن جهت رديابي و رزرو کردن يک فضاي پارک،بهره مي برد. همه ي ناحيه هاي پارک، يک ايستگاه اطلاعاتي مختص بخود را دارند که پوشش بيسيم را در همه ي ناحيه ي پارکينگ فراهم ميکند. از اين رو، جزئيات پارکينگ بر روي ارتباطات دامنه کوتاه ازطريق ايستگاه اطلاعاتي، در دسترس هستند. خودروها مي توانند درخواست و رزرو يک فضاي پارک مورد نظر را با استفاده از قابليت هاي بي سيم، وقتي که هنوز در حال حرکت هستند، انجام دهند. رانندگان خودروها مي توانند اين عمليات را از طريق واحد نصب شده بر روي خودروهاي خود انجام دهند. راننده،تنظيمات پارک مطلوبش، کمي جزئيات اتومبيل و شماره پلاک خودروي خود را با استفاده از واحد نصب شده انتقال مي دهد. ايستگاه اطلاعاتي اين جزئيات را با سياست هاي پارکينگ مقايسه کرده و به طور مناسب به خودرو پاسخ مي دهد. اين سيستم نيز با استفاده از ايستگاه هاي اطلاعاتي جزئيات پارکينگ را در اختيار رانندگاني قرار مي دهد که بر روي خودروي خود از دستگاه هاي گيرنده مخصوص استفاده کرده اند. با اينکه اين سيستم بر روي پارکينگ هاي حاشيه اي تمرکز دارد اما نيازمند صرف هزينه مي باشد.
مکانيزم پيشنهادي ديگر استفاده از دوربين هاي نظارتي جا سازي شده]35[، براي کنترل پارکينگ ها مي باشد. در اين سيستم به منظور يافتن فضاهاي پارک خالي، از دوربين هاي هوشند جاسازي شده بر روي پارکينگ استفاده شده است که کليه اطلاعات را به پايگاه داده منتقل مي کنند. در هر يک از دوربين ها الگوريتم هاي شناسايي سريع پارک، وجود دارد. اين سيستم نيز داراي مشکلات عمده اي از جمله نويز پذيري مي باشد که با شرايط آب و هوايي دچار مشکل مي شود.
بديهي است که يک عنصر ضروري در پارک هوشمند، ردياب هاي اتومبيلي هستند، سيم پيچ هاي القايي مغناطيسي، دوربين ها، سنسورهاي مافوق صوت، اشعه اينفرارد، سامانه بازشناسي با امواج راديويي(RFID)3 و رادارها از جمله اين موارد مي باشند که به اختصار در مورد کاربرد آن ها در کارهاي گذشته بيان شد. روش سيم پيچ القايي مغناطيسي نياز به تخريب راه ها دارد و تعويض و نگهداري آن ها کار بسيار مشکلي مي باشد. اشعه اينفرارد نيز از نور انعکاس يافته استفاده مي کند تا اوضاع پارک را شناسايي کند. موج صوتي و اشعه اينفرارد، هر دوي آن ها نياز به سنسورهاي شناسايي مستقر بر روي زمين دارندکه مناسب پارکينگ هاي خياباني نيستند. همچنين روش شناسايي مبتني بر سامانه بازشناسي با امواج راديويي با اينکه هزينه کمتري دارند ولي به آساني بوسيله شرايط آب و هوايي در پارکينگ هاي کنار خياباني تحت تاثير قرار مي گيرند. در روش هاي استفاده از دوربين براي يافتن جاي پارک از متدهاي گوناگوني براي اين کار استفاده مي کنند. از جمله متد واريانس و متد گوشه ها، در روش واريانس، فضاهاي خالي بر اساس واريانس هاي مقادير اسکن خاکستري بدست مي آيند که به آساني تحت تاثير آب و هوا، روشنايي و سايه ها قرار مي گيرد. در متد گوشه ها، از اطلاعات گوشه اي فضاهاي پارک براي شناسايي خودرو استفاده ميشود و نتايج شناسايي به خاطر وجود سايه ي مکان هاي پارک، عالي نيستند. همچنين طبق تحقيقات قبلي، سيستم هاي موجود از سيستم پيامک تلفن همراه و يا بلوتوث جهت رديابي و رزرو يک فضاي پارک استفاده مي کنند. اين ها تنها گوشه اي از مشکلات روش هاي گذشته مي باشد که هر کدام از اين سيستم ها نيز به نوبه خود درگير آن هستند، ولي در سيستم مبتني بر تلفن همراه هوشمند نه تنها از اين قبيل مشکلات خبري نيست بلکه اين سيستم بصورت رايگان مي باشد.
پارکينگ هوشمند کنار خياباني با استفاده از موبايل، اين نوع از پارکينگها به پارکينگ هايي گفته ميشود که بدون استفاده از سنسورها و يا مکانيزم خاصي فقط با استفاده از تلفن همراه هوشمند راننده،ميتوان پس از پارک خودرو در پارکينگ، با انتشار طول و عرض جغرافيايي خود، با استفاده از نرم افزار اين مکان را به نام خود ثبت کند و اين جاي پارک را بر روي نقشه به نشانه اشغال بودن آن نمايش دهد تا هر کاربر ديگر خارج از اين محدوده خيابان که قصد دارد به دنبال جاي پارک خالي بگردد بتواند مکان هاي خالي از ماشين را تشخيص دهد و مکان مناسب را براي خود رزرو کند و از بار ترافيکي در آن خيابان به منظور پيدا کردن جاي پارک خالي به طور قابل توجهي بکاهد. براي درک بهتر بحث، شکل زير مجموعه ي خودروها در کنار خيابان را نشان مي دهد که تمامي آن ها طول و عرض جغرافيايي خود را گزارش کرده اند و مکان هاي خالي در اين خيابان نشان داده شده است.
شکل (1-1)- پارک خودروها در حاشيه خيابان با استفاده از نرم افزار موبايل پارک
همان طور که در شکل(1-1) مشخص است خودروهايي که پارک شده اند همگي از يک نرم افزار استفاده کرده و طول و عرض جغرافي مکان پارک را به پايگاه داده گزارش داده اند. بعد از اين اگر کاربري در خانه بخواهد در اين خيابان مکاني را رزرو کند مي تواند با توجه به اطلاعات پايگاه داده و مراجعه به وب سايت اين سيستم، مکان هاي خالي را شناسايي کرده و نسبت به رزرو آن ها اقدام کند. پس مي توان اينطور برداشت کرد که اگر در يک خيابان رانندگان وسيله نقليه از اين برنامه استفاده کنند مي توانند اين اطلاعات را در اختيار ساير رانندگان قرار دهند تا ترافيک حاصل از پيدا کردن مکان خالي به کمترين ميزان خود برسد.
شکل(1-2)- مراحل اجرايي نرم افزار موبايل پارک بصورت نمادين
شکل (1-2) مراحل انجام اين کار را بصورت ساده بيان مي کند. راننده پس از پارک خودرو با راه اندازي نرم افزار، سيستم را به ماهواره هاي موقعيت ياب جهاني متصل مي کند. ماهواره ها با برگرداندن اطلاعات (طول و عرض جغرافيايي) به سيستم؛ نرم افزار اين اطلاعات را با استفاده از بسته هاي ديتا و با استفاده از اينترنت بر روي پايگاه داده قرار مي دهد. از اين به بعد کاربران مي توانند با استفاده از اينترنت و با اتصال به پايگاه داده اين اطلاعات را استخراج کنند و با توجه به اطلاعات، مکان مورد نظر خود را رزرو کنند. از اين پس هر کاربر ديگري به اين پايگاه داده متصل شد مي تواند کليه اطلاعات از جمله اطلاعات رزرو و مکان هاي اشغال را مشاهده کند.
نتايج اين کار راه اندازي سيستمي مکانيزه براي پارکينگ هاي کنار خياباني است تا کاربران آن که همه از رانندگان وسايل نقليه مي باشند درکي درست از وضعيت خيابان ها داشته باشند تا با توجه به آن ها بتوانند تصميمي درست و منطقي در رابطه با مقصد خود در نظر بگيرند. اين امر باعث مي شود از بار ترافيکي براي پيدا کردن جاي پارک خالي در خيابان ها کاسته شود که اين کار کوچک باعث کاهش مصرف سوخت و زمان سفرهاي درون شهري مي شود.
1-3-ساختار پايان نامه
در ادامه، اين رساله بصورت زير بخش بندي شده است.
در فصل دوم مروري خواهيم داشت بر مفهوم سيستم حمل و نقل هوشمند و نحوه کار اين سيستم و همچنين کارهاي انجام شده در رابطه با پارکينگ هاي هوشمند. در اين فصل مروري جامع خواهيم داشت بر آخرين تحقيقات در زمينه استفاده از سيستم هاي حمل و نقل هوشمند که مختصري در مورد آن توضيح داده شد، که اين سيستم هوشمند پيش زمينه به وجود آمدن شبکه هاي بين خودرويي بوده است. سپس در مورد پارکينگ هاي هوشمند صحبت خواهيم کرد و انواع آن را بررسي مي کنيم.
در فصل سوم روش پيشنهادي و روش کار اين سيستم و همچنين ميزان درستي و خطاي سيستم را مورد بررسي قرار خواهيم داد. در فصل چهارم نتايج استفاده از اين سيستم را بررسي مي کنيم و در نهايت فصل پنجم در بردارنده نتيجه گيري و همينطور کارهاي آينده در راستاي اين پايان نامه مي باشد.
فصل دوم
پيشينه هاي پژوهشي مرتبط
2-1-مقدمه
در اين فصل ابتدا سيستم حمل و نقل هوشمند را بررسي مي کنيم و بعد از آن مروري خواهيم داشت برکارهاي انجام شده که مرتبط با کارمان در اين پايان نامه مي باشد. همينطور در ادامه در مورد پارکينگ هاي هوشمند به طور مفصل خواهيم پرداخت. در بخش اول ابتدا به بررسي سيستم هاي حمل و نقل هوشمند ميپردازيم.
با توليد انبوه خودرو از دهه 1950 معضل ترافيک نيز به مشکلات ديگر انسان به ويژه امور شهر نشيني اضافه شد. کشورها براي مقابله با اين معضل سياست ها و راهکارهاي متفاوتي را پيش گرفتند. ابتدا به ساخت خيابان و جاده و بزرگراه پرداختند. اما مشکلات ترافيک کاملا حل نشد، به تدريج برنامه ريزان حمل و نقل به اين نتيجه رسيدند که مقوله جابه جايي مسافر در مناطق شهري را بيشتر مورد توجه قرار داده و با ايجاد شبکه هاي عظيم حمل و نقل عمومي نظير مترو و اتوبوس مشکل ترافيک را حل کنند.
از استراتژي هاي مديريت تقاضا براي کاهش نياز به سفرهاي فيزيکي و کارآمد کاربري زمين و مديريت پارکينگ مي توان به رشد هوشمند، شهر نشيني مدرن و مديريت پارکينگ اشاره کرد. خط مشي هايي که در اين مقوله مد نظر قرار مي گيرند، امکان استفاده از زمان هاي مختلف براي سفر، مدهاي سفر و مسيرهاي مختلف را براي مردم فراهم مي آورد و حتي برخي از اين راهکارها باعث کاهش سفرهاي فيزيکي مي شود.
از دهه 90 ميلادي متخصصان حمل و نقل دريافتند که مصرف کنندگان ظرفيت ها و امکانات جديد را در مدت کوتاهي بلعيده و به دليل رقابت شديد ميان توسعه دهندگان راه و جاده و توليد کنندگان خودروهاي راحت و ارزان، تلاشهايي عمراني بي اثر شده و ايمني راه ها نيز روز به روز در حال کاهش است. از طرف ديگر پيشرفت هاي فناوري هاي روز بويژه حسگرها و دستگاه هاي الکترونيکي شرايط مناسبي را براي ايجاد ارتباط بلادرنگ يا آني ميان برنامه ريزان، مراکز مديريت ترافيک، خودروها و نيز ارائه وضعيت ترافيکي جاده ها فراهم آورده است.
در نتيجه امکان ايجاد مديريت هوشمندانه، هدفمند و هماهنگ به منظور ارتقاي بهره وري و افزايش کارايي شبکه هاي حمل و نقل محقق شده است و به اين ترتيب در ابتداي دهه 90 ميلادي سيستم هاي حمل و نقل هوشمند (ITS)4 به مفهوم امروزي آن متولد شدند و البته پروژه هايي نظير نصب دوربين در تقاطع هاي شهري و نيز کنترل هوشمند زمان بندي چراغ هاي راهنمايي متناسب با حجم ترافيک در دهه 70 در بسياري از کشورها آغاز شده بود. اما عبارت سيستم حمل و نقل هوشمند، براي اولين بار در سال 1990 در آمريکا به بحث مديريت حمل و نقل وارد شد و کليه پروژه ها و فناوري هاي مرتبط با موضوع و به خصوص روابط تعاملي بين آنها در يک ساختار کلان و به هم مرتبط5 را در بر گرفت.
2-2-تعريف سيستم حمل و نقل هوشمند
عبارت “سيستم حمل و نقل هوشمند” يا به اختصار (ITS) براي افراد مختلف معاني متفاوتي دارد. برخي سيستم حمل و نقل هوشمند را بصورت ترکيبي از پروژه هاي متنوع جهت ارائه خدمات به کاربران سيستم حمل و نقل تعريف مي کنند، عده اي آن را تنها يکي از برنامه هاي معيوب دولتي کشورهاي پيشرفته ميدانند و عده اي ديگر سيستم حمل و نقل هوشمند را ابزاري تکنولوژيکي، با عملکردي محدود مي بينند. تمامي اين عبارات تعاريف ناقصي از سيستم حمل و نقل هوشمند هستند و اساسي ترين خصوصيت سيستم حمل و نقل هوشمند را شامل نمي شوند. وجود ابهام در عبارت: سيستم حمل و نقل هوشمند که مي تواند به معني سيستم هوشمند حمل و نقل و يا سيستم مربوط به حمل و نقل هوشمند هم تعبير گردد، باعث گسترش دامنه تعاريف و سبب ايجاد سر در گمي در مورد هدف شده است.
در کتاب ITS handbook PLARK تعريف زير براي سيستم حمل و نقل هوشمند ارائه شده است:
ITS عبارت است از سيستم هاي حمل و نقلي که تکنولوژي هاي اطلاعات، ارتباطات و کنترل را براي بهبود عملکرد شبکه هاي حمل و نقلي به کار مي گيرند. ابزارهاي حمل و نقل بر مبناي سه مشخصه اطلاعات، ارتباطات و يکپارچه سازي استوار است که به مديران شبکه هاي حمل و نقل و مسافران کمک مي کند تا تصميمات بهتر و مناسب تري را با توجه به شرايط موجود بگيرند. ابزارهاي سيستم حمل و نقل هوشمند از طريق بهبود عملکرد سيستم ها موجب صرفه جويي در وقت، حفظ جان انسان ها، بهبود کيفيت زندگي، حفظ محيط زيست و افزايش کارآيي فعاليت هاي اقتصادي مي شوند]25[.
2-2-1-زيرساخت هاي ITS
در سالهاي اخير و در جوامع پيشرفته، مهندسين حمل و نقل اعم از مهندسين صنايع خودروسازي و مهندسين راهسازي و عمران، همراه با متخصصان رشته هاي مخابرات و ارتباطات – الکترونيک – کامپيوتر و … با بهره جويي از امکاناتي که امروزه بعنوان ره آوردهاي فناوري اطلاعات(IT)6 شناخته مي شوند. سيستم هاي هوشمند حمل و نقل را بوجود آورده اند که زير ساختي مطلوب و مناسب جهت تحقق و دستيابي به اهداف تعيين شده را فراهم آورده است.
بسياري از خدمات سيستم حمل و نقل هوشمند از طريق زير ساخت هاي مخابراتي شامل ارتباطات ثابت و سيار تحقق مي يابد. نيازمندي هاي مخابراتي سيستم حمل و نقل هوشمند شامل ارتباطات ذيل است ]13[:
1. بين دو نقطه ثابت (تجهيزات کنار جاده نظير دوربين تا مرکز کنترل)
2. بين يک نقطه ثابت و يک نقطه در حال حرکت (نظير اخذ الکترونيکي



قیمت: تومان


پاسخ دهید