مروري بر كاربرد ITS در ايمني ترافيك
Download
Report
Transcript مروري بر كاربرد ITS در ايمني ترافيك
سازمان حمل و نقل و ترافیک مشهد
به نام خدا
مرکز تحقیقات فنی و اقتصادی ایمنی جاده ای
دانشگاه فردوس ی مشهد
مروري بر کاربرد ITSدر ايمني ترافيک
مرکز تحقيقات فنی و اقتصادی ايمنی جاده ای
دانشگاه فردوس ی مشهد
ارائه دهندگان:
دکتر اسماعيل آيتی ،حميد رضا بهنود ،علي اصغر صادقي ،ابوالفضل محمدزاده مقدم
تابستان 1388
1
مقدمه
.1
وضعيت حال حاضر ITS
تاريخچه
مشکالت موجود
توسعه هاي اخير
.2
توسعه هاي آينده ITS
.3
ايمني جاده
مقدمه
سواالت اساس ي
.1
چگونه ITSقبل از ورود به بازار بايد بررس ي گردد؟
.2
فرآيند مناسب براي چنين کنترل کيفيتي چيست؟
دو جنبه کلي ارتقا ايمني راه با استفاده از ITS
.1
.2
3
مستقيم ( سيستمهاي اخطار با استفاده از پيام متغير ،سيستمهاي اعمال قانون و شناسايي تخلف،
گواهينامه الکترونيکي ،تطبيق هوشمند سرعت).
غيرمستقيم (سيستمهايي که نوع وسيله نقليه ترافيکي يا در معرض ترافيک قرار گرفتن را تغيير ميدهند,
سيستمهاي اخذ پول ،سيستمهاي اولويت دهنده به حمل و نقل عمومي).
طبقه بندي ITS
.1
.2
.3
.1
.2
.3
.1
.2
.3
4
طبقه بندي بر اساس جنبه هاي فني:
سيستم هاي وسيله نقليه بدون تعامل با منابع اطالعاتي بيرون وسيله
سيستم هاي کنار راه بدون تعامل با اطالعات وسايل نقليه شخص ي
سيستم هاي با تعامل بين وسايل نقليه و ديگر منابع اطالعاتي از قبيل وسايل نقليه ديگر يا بين وسيله نقليه و
کنار راه
طبقه بندي بر اساس وظيفه:
ً
سيستم هاي صرفا اطالعاتي
سيستم هاي هشدار
سيستمهاي مداخله کننده بصورت فيزيکي
طبقه بندي بر اساس هدف اوليه:
کنترل جريانهاي ترافيک
راحتي رانندگي
ايمني که به موارد زير تقسيم ميشود:
الف) سيستم هايي که از رانندگي غير ايمن پيش از رانندگي )تغيير در معرض قرارگيري( جلوگيري ميکند.
ب) سيستم هايي که از اعمال غير ايمن در هنگام رانندگي )کاهش خطرپذيري تصادف( جلوگيري ميکند.
ج) سيستم هايي که شدت تصادف را کاهش ميدهد.
طبقه بندي ITS
اثر ITSبر روي ايمني از طريق تغيير در معرض قرارگيري
گواهينامه الکترونيکي راننده
هدايت مسير
طرحهاي ارزش گزاري مسير
مديريت بار و ناوگان
طراحي سفر
•
•
•
•
•
اثرات ITSبر روي ايمني از طريق کاهش خطرپذيري تصادف
•
•
•
•
•
•
•
5
تطبيق هوشمند سرعت
گواهينامه الکترونيکي رانندگي
سيستم کنترل بزرگراه
سيستم نظارت وسيله نقليه و راننده
سيستم ممانعت از برخورد
مديريت سوانح
اعمال سرعت قانوني بصورت خودکار
طبقه بندي ITS
اثرات ITSبر روي ايمني از طريق کاهش عواقب صدمه
ITSاثر وسايل محافظ مانند کمربند ايمني و کيسه هوا را بهبود ميدهد )سيستم هاي اخطار و قفل
کمربند ايمني (
سيستمهای محافظ هوشمند()Intelligent restraint systems
.1
.2
6
ITSو قرارگيري در معرض ترافيك
ITS -1و استفاده از وسيله نقليه
سوئد :تعداد کل تصادفات منجر به جراحت را به اندازه حدود 10درصد کاهش
ارزش گذاری مسير
ميدهد.
آملان نشان دهنده کاهش 20درصدی تعداد تصادفات منجر به جراحت
تحقيقات
هلنداحتي را
تصادفات جر
تعداددرکل
پايينانوتاريکی
نشانشرايط
ISAدر
نشان
صد و نتايج
حدود 10
اصطکاکبه ميز
دهنده کاهش
سوئد:فنالند
-2برنامه ريزي سفر با ، ITSتحقيقات
محلدهد.
در مي
کاهش
صدی درصد
حدود 12
دهندهبه اندا
مدارس است.
تصادفات
کاهشزه 20در
-3راهنماي مسير
انگليس 42 :درصد کاهش تصادفات
سيستمهاي ناوبري ()navigation
تابلوهاي اطالعات پوياي مسير ( )DRIPsو...
-4مديريت ناوگان و حمل و نقل با(استفاده از ارتباطات دادههاي موبايل ،سيستمهاي جهاني () )GPS
-5انتخاب کاربران راه
آلکلوک ()alclock
%23کاهش مصرف الکل در انگلستان
کارت هوشمند
کاربردهاي ITSو ريسک تصادف
-1تطبيق سرعت
سيستم حد سرعت متغير همراه با سيستم هشدار مه همراه با هشدار متني و عالئم VMS
7 تطبيق سرعت هوشمند ISA
کاربردهاي ITSو ريسک تصادف
-2اجتناب از برخورد
سيستم هاي ضدبرخورد ACA
-3سيستمهای اخطار وهميار راننده در داخل وسيله نقليه
کنترل پيشرفته سرعت ()ACC
نگهدارنده خط حرکت
NHTSA:
اخطار درباره نقاط کور
NHTSA :
23درصد کاهش
کنترل پايداری وسيله نقليه
خروج
تصادفات ای
کاهش 45درصد کاهش تصادفات فوتی جاده
29درصد ژاپن:
جلو به
از
مسيرنشان
تصادفات را
تحقيقات 80درصد کاهش
تصادفاتبعض ی
-3اطالعات جوي
عقب
می دهد
( VMS هشدار جاده لغزنده)
سيستم راديويی
2NHTSA:تا 3
29فنالند :کاهش
-4افزايش ديد و وضوح خودرو
کاهش در
صد
د
15
:
EVANCO
تحقيقات
کيلومتر بر
ساعتمسير
NHTSA:از
خرورج
تصادفات
کاهش
23:NHTSAدرصد کاهش درصد
نور فرابنفش ،مادون قرمز و سيستم هاي ليزر و غيره
سنگين
نقليه
وسايل
تصادفات
سرعت
متوسطو فوتی وسايل
جرحی
تصادفات
تحقيقی در
کاهش
جلو به
صد
تصادفات
انگلستان 19 :درصد کاهش 9در
تنظيم زاويه چراغ هاي راهنمايي براي کمک به ديدن پيچ ها
کاهشو در
وسايل :را 20درصد
تحقيقات Lind
نيز
ميدهد
نشانصد
نقليه دارنده نسبت به ديگر عقب و 9
تصادفاتدر
تغيير خط
ايطراحتی
تصادفاتر ج
يخبندان وخيس
53و 34درصد کاهش تصادفات درش
-6نظارت راننده و خودرو
تصادفات
کاهش
سيستم ها براي رويت عدم توانايي راننده در اثر خستگي
عابرين ،دوچرخه
سواران و حيوانات
8
کاربردهاي ITSو ريسک تصادف
-7کنترل جريان و کنترل ترافيک شهري
شامل مديريت برخورد ،ترافيک و مديريت چراغ راهنمايي با هدف کاهش ريسک برخورد با تفکيک کاربر
STOP
:FHWAکنترل رمپ باعث 10درصد کاهش
تصادفات در بزرگراه
تحقيقات Bandamannدر امريکا :کنترل
Unknown
جريان ،زمان سفر را 10تا 15درصد و برخوردها
Inattentive
driver notرا 12تا 30درصد کاهش می دهد vehicle
reducing speed
9
Equipped
vehicle
ITSو کاهش نتايج تصادف
-1کاهش نتيجه برخورد بسيار بيشتر از معيارهاي ايمني غيرفعال قبلي تاثير دارد.نتايج
برخورد تحت تاثير موارد زير قرار مي گيرند:
کاهش نتايج برخورد براي سرنشينان خودرو
هشدارکشور
کاهشدرزصد
اريارووپايی 95
های
: ETSCاگر در
کمربندبرخورد و واکنش نشان دادن
مان بين
اضطر
نجات پيدا می کنند .
نفر از مرگ
7000
ايمنی را
سانحه
نحوه
ببندند و
سرعت
-2
با استفاده از ITSسرعت برخورد كاهش يافته ،نوع برخورد نيز تغير يافته و از همه مهمتر
جراحات كاهش پيدا مي كند.
-3سيستم هاي حفاظتي
كمربند ايمني
کيسه هوا
10
ITSو کاهش نتايج تصادف
-4پيام اضطراري:
11
بيشتر توجه کشورهاي اروپايي به سمت سيستم Ecallمعطوف شده است که بصورت
اتوماتيک ،محل دقيق وسايل نقليه درگير در يک تصادف را به مرکز اطالعات گزارش و کمک
رساني به موقعيت تصادف را افزايش ميدهد.
محل كار در وسيله نقليه
تلفن هاي همراه
به کارگيري تلفن هاي همراه ممکن است در رانندگي به دو روش دخالت کند:
به کارگيري تلفن (به عنوان مثال گرفتن يک شماره و نگه داشتن تلفن ) ممکن است براي رانندگي مزاحمت ايجاد
.1
کند.
توجه و تالش ذهني مورد نياز براي ادامه دادن يک مکامله تلفني ممکن است در توجه وتالش مورد نياز براي
.2
اندرکنش با ديگرکاربران جاده باعث خطر شود.
استفاده از تلفن همراه 4برابر ريسک تصادف را افزايش می دهد.
مزيت
ً
يکي از داليل براي محدود نکردن استفاده ازتلفن هاي همراه اين است که آنها بدون شک از ديدگاهي ايمني ،غالبا
براي درخواست کمک استفاده ميشوند ( ،يک سيستم اوليه پيام اضطراري) و
اخطاردادن به ديگرکاربران جاده اي براي خطرات پيش بيني نشده ازطريق مراکزکنترل ترافيک يا راديوي ترافيکي
RDS,TMS
.1
.2
12
موضوعات اجرايي
-1پذيرش ITS
کاربرد ITSبايد هزينه اثربخش ،قابل اطمينان و آسان براي استفاده و نگهداري باشد.
بطور کلي جامعه سيستمهايي را که از نظر استفاده مشکل و يا غيرايمن هستند در طوالني مدت نمي پذيرند.
عامل مهم ديگر در توليد سيستمهاي ITSتهيه اطالعات مناسب براي مصرف کننده است.
-2مالحظات قانوني
قانون ترافيک (مانند التزام در تطبيق با محدوده هاي سرعت)
حريم خصوص ي (حفاظت اطالعات مانند ثبت پالک خودرو براي اخذ عوارض الکترونيکي ،منحني سرعت براي
بازسازي خط سير تصادف)
تعهد و بيمه( :مانند مسئوليت توليد ,قابل اثبات بودن خسران کاربر ,پوشش بيمه اي براي تصادفات به علت خطا
توسط )ITS
التزام به اجرا و يا راه اندازي ITSيا اجزايي معين (مانند يک دستگاه گيرنده براي تشخيص وسيله نقليه و يا ثبت
کننده برخورد درون وسيله نقليه)
استانداردسازي اجزاء تشکيل دهنده (مانند نيازهاي وظيفه اي معمول در ارتباط با فصل مشترک انسان -وسيله
13نقليه)
صالحيت مؤسسات دولتي و خصوص ي (براي مثال براي جمع آوري و توزيع اطالعات )
کاربردهاي ITSکه اثرات قابل توجه آنها بر بهبود ايمني ترافيک
اثبات شده است
14
شناسايي سوانح کناره راه و سيستمهاي اخطار با استفاده از تابلو پيام متغير
اطالعات مربوط به آب و هوا و سيستمهاي اخطار با استفاده از تابلوهاي پيام متغير
شناسايي تخلف و سيستمهاي خودکار اعمال قانون
محلهاي عبور چراغدار پيشرفته براي عبور عابرين
مديريت شيبراهه ها ،کنترل جريان و محدوده هاي متغير سرعت در بزرگراهها
اثرات منفي جانبي وسايل ITS
.1
سطح توجه تقليل مييابد
.2
بارگذاري اطالعاتي بيشتر از حد نياز
.3
تغيير غلط اطالعات
.4
دست باال گرفتن سيستم
.5
جبران خطرپذيري
.6
اثرات بر روي غير کاربران
15
سازمان حمل و نقل و ترافیک مشهد
مرکز تحقیقات فنی و اقتصادی ایمنی جاده ای
دانشگاه فردوس ی مشهد
سیستم های مدیریت اطالعات ایمنی ترافیک
مركز تحقيقات فني و اقتصادي ايمني جاده اي
دانشگاه فردوس ي مشهد
كاربران اطالعات ايمني ترافيك:
1
•
مهندسان ایمنی راه :به منظور ارائه اقدامات ترافیکی ترمیمی و پیشگيرانه،
•
پلیس :به منظور ثبت تخلفات ،انجام اقدامات مربوط به اعمال قانون و برداشت اطالعات مربوط به تصادفات ترافیکی،
•
وکالی دادگستری :برای حل مسائل قانونی
•
سازمان های بیمه :برای جستجوی واقعیت ها قبل از تعیين حق بیمه
•
سازمان های مرتبط با آموزش و اطالع رسانی ایمنی ترافیک
•
متولیان ایمنی ترافیک :در جهت ایفای وظایف مرتبط با گزارش دهی اطالعات آمار تصادفات
•
محققان :برای دستیابی به یک پایگاه داده های قابل اعتماد
•
تولیدکنندگان خودرو ،قطعه سازان و تولیدکنندگان تجهیزات ایمنی راه :به منظور بررس ی تاثير ایمنی تولیدات خود
سیستم های حمل و نقل هوشمند
زیر ساخت هوشمند
سیستم های مدیریت شریانی ها
سیستم های مدیریت آزادراه
سیستم های مدیریت ترانزیت
سیستم های مدیریت سوانح
سیستم های مدیریت فوری
سیستم های پرداخت الکترونیک
اطالعات مسافران
مدیریت اطالعات
ایمنی و جلوگیری از تصادفات
نگهداری و عملیات راه
مدیریت آب و هوای راه
عملیات وسایل نقلیه تجاری
وسایل نقلیه هوشمند
حمل بار چندوسیله ای
سیستم های هشدار برخورد
سیستم های کمک راننده
سیستم های اطالع رسانی برخورد
2
Source: Mitretek Systems, ITS Benefits and Costs, FHWA, 2003.
وظیفه بایگانی داده های ITSدر طرح برنامه ملی ITSدر اياالت متحده آمريكا:
جمع آوری ،ذخیره سازی و توزیع داده های ITSبرای اهداف برنامه
ریزی حمل و نقل ،مدیریت ،سیاستگذاری ،عملیاتی ،تحلیل های ایمنی و
تحقیقات
3
:سيستم هاي رایج در ایاالت متحده
ADUS: Archived Data User Service
ADMS: Archived Data Management Systems
4
ADMS Virginia:
استفاده از داده های بایگانی شده عملکرد ترافیک را برای کاربردهای برنامه ریزی حمل و نقل میسر می سازد.
قابلیت جستار در سیستم را برای کاربران فراهم می کند.
کاربران مجاز از طریق یک سیستم متعامل تحت وب ،داده های مورد نیاز خود را در مورد سوابق ترافیکی ،آب و هوا و
اطالعات حوادث ترافیکی در بخش های مختلف راه و یا ایستگاه های شناسگر جستجو می کنند.
5
سیستم مدیریت اطالعات ایمنی حمل و نقل ()TSIMS
قسمتی از بسته نرم افزاری AASHTOWare
یک محیط عملیاتی متمرکز جهت جمع آوری ،پردازش و تحلیل و همچنین پیوستگی و اشتراک داده ها
فراهم ساختن دسترس ی الکترونیک متعامل به داده های ایالتی و محلی در الیه های متعدد
6
داده هاي قابل پردازش:
7
•
داده های برخورد ترافیکی
•
داده های ثبت وسایل نقلیه
•
داده های سوابق و گواهینامه راننده
•
داده های راه
•
داده های خدمات فوريتی پزشکی ( )EMSو تروما
•
داده های ابالغ تخلف و جرایم ترافیکی
فن آوري هاي :TSIMS
8
•
ثبت داده های برخورد ترافیکی توسط کامپیوتر شخص ی رومیزی یا لپ تاپ
•
ثبت داده های برخورد ترافیکی توسط کامپیوتر قلمی
•
ثبت داده های برخورد ترافیکی توسط فرم کاغذی از طریق فن آوری های پردازش تصویری
•
تحلیل برخورد ترافیکی از طریق ابزارهای رایج در ایجاد فهرست ها و خالصه ها و جدول های فراوانی و دومتغیره
•
تحلیل برخورد ترافیکی از طریق ابزارهای GISبرای شناسایی و نمایش مقاطع و موقعیت های پرخطر
•
پردازش جریان کاری به منظور هدایت جریان اطالعات از طریق ،از طرف و به طرف جزء زیر سیستم
•
پردازش اسناد جهت ممکن ساختن ثبت ،ذخیره سازی و بازخوانی تصاویر مربوط به گزارش های برخورد ترافیکی
•
تغیر ابزارهای مدیریت و ابزارهای داده ها برای ترجمه بین سیستم های موقعیتی گوناگون
•
ابزارهای واسطه برای ممکن ساختن تبادل داده ها با سیستم های داده های قدیمی خارجی
فن آوری :سخت افزارها و نرم افزارها
فن آوری جمع آوری داده های برخورد
گزارش دهی الکترونیک برخورد
گیرنده سیار سیستم موقعیت جهانی
بارکد ،نوار مغناطیس ی و شناسایی فرکانس رادیویی
فن آوری های جمع آوری داده های
موجودي راه
فن آوري هاي جمع آوري داده هاي
عملكرد ترافيك
فن آوري هاي پردازش داده هاي برخورد
فن آوري هاي پردازش موجودي راه
فن آوري هاي مديريت داده هاي برخورد
فن آوري هاي مديريت داده هاي موجودي راه
9
فن آوري هاي مديريت داده هاي عملكرد راه
نرم افزار ترافیکی و جنایی ((TraCS
نرم افزار تقاطع ها
سیستم گزارش دهی و ثبت سیار ()MCR
اندازه گیری لیزری و عکس برداری دیجیتال
ثبت کننده داده های رویداد ()EDR
فهرست های الکترونیک موجودی راه
خودروهای اندازه گیری راه
شرح حال ویدیویی
تصویر ماهواره ای
Trns*port
شمارشگرهاي بدون مداخله
سيستم هاي حمل ونقل هوشمند
منابع داده هاي غیراستاندارد
اسكن اسناد
ارتباطات بي سيم داده ها
سيستم اطالعات جغرافيايي
مخابره به كمك كامپيوتر
نرم افزار اتوماسيون موجودي
- AASHTOWareسيستم مديريت اطالعات ايمني راه ()TSIMS
Middleware
كاربردهاي پايگاه داده هاي تجاري
AASHTOWare
ثبت کننده داده های رویداد ()Event Data Recording-EDR
جمع آوری و ذخیره داده های بحرانی عملکرد وسیله نقلیه و خودرو در چندین ثانیه قبل و بعد از
برخورد
داده های خودرو و سرنشین
Vehicle Black Box
استفاده از کمربند و یا عمل کردن یک سیستم هشدار برخورد خودکار
وضعیت شتاب گیری ،سرعت ،ورودی ترمز ،چراغ راهنما و سیستم ترمز
10
11
متولی پیاده سازی سیستم های EDRدر ایاالت متحده:
)National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA
اجباری شدن استفاده از سیستم های EDRاز سال 2013
استاندارد شدن جمع آوری اطالعات EDR
آسان سازی بازخوانی داده ها
12
داده هایی که باید جمع آوری شود:
13
•
تغییرات در سرعت برخورد
•
حداکثر تغییر در سرعت برخورد
•
فاصله زمانی از شروع برخورد که در آن حداکثر تغییر در سرعت روی می دهد
•
سرعت حرکت وسیله نقلیه
•
درصد کشش بنزین به موتور (حد فشردگی پدال گاز)
•
استفاده یا عدم استفاده از ترمز
•
وضعیت احتراق در زمان برخورد و در زمان بازخوانی اطالعات
•
استفاده یاعدم استفاده از کمربند ایمنی
•
عمل کردن کیسه هوای راننده و سرنشین
•
تعداد رویدادهای برخورد
•
زمان بین دو رویداد برخورد اول
•
این که اطالعات EDRکامل بوده است یا خیر
Ford Longitudinal Crash Pulse – acceleration and velocity vs. time
14
:EDR از سطح کاربرد سیستم هایNHTSA برآورد
2005 درصد از خودروهای سواری مدل سال64
• General Motors
• Ford
• Isuzu
• Mazda
• Mitsubishi
• Subaru
• Suzuki
15
انواع تصادف قابل ثبت توسط :EDR
• تصادفات مقابل (شاخ به شاخ ،برخورد با مانع و غیره)
• کنار به کنار
• جلو به عقب
• تصادفات واژگونی
16
محدودیت ها
اکثر دستگاه های EDRداده ها را به طور کامل ثبت نمی کنند.
بازخوانی داده ها از EDRبعد از وقوع برخورد می تواند بسیار مشکل باشد.
در بعض ی از موارد دستگاه عاری از هر اطالعاتی بوده است.
17
امکان استفاده در اطالع رسانی برخورد:
امکان اتصال سیستم EDRبا سیستم اطالع رسانی خودکار برخورد
)Automatic Crash Notification (ACN
مورد کاربرد:
پلیس
اورژانس
موقیت و شدت حادثه
18
منافع جمع آوری داده های :EDR
19
•
بهبود روند تجسس در تصادفات منفرد
•
شکل جدید و قدرتمندی از اسناد قابل استفاده در فرآیندهای قانونی مربوط به برخوردهای ترافیکی
•
بهبود کارآیی در تشکیل پایگاه داده های تصادفات
•
باال بردن دقت پایگاه های اطالعاتی تصادف در بلند مدت با صرف هزینه کمتر
•
تاثیر بلندمدت بر روند تحقیقات ایمنی راه
هزینه های جمع آوری داده های :EDR
•
هزینه های خرید تجهیزات بازخوانی داده های EDR
)Vetronix Crash Data Retrieval (CDR) system: $2500 (2004
20
•
نیازهای آموزش ی
•
هزینه پیاده سازی
توصيه ها
بررسيهاي بيشتر درباره کاربردهاي محتمل ايمني مانند سيستمهاي قفل کمربند ايمني و تطبيق هوشمند
سرعت بايد صورت پذيرد.
در بررسيهاي ايمني ITSاولويت اصلي بايد به بهبود ايمني و حل مشکالت موجود داده شود تا به بهبود
تبليغ تکنولوژيهاي موجود
بررسيهاي جدي درباره سطح عملکردي HMIو اثرات آن روي ايمني ترافيک الزم است.
توصيه بيشتر و عملکردهاي مناسبتر در ابزار ارزيابي ITSبراي ايمني ترافيک بايد مدنظر قرار گیرد .با
اين راهکار اثرات منفي ITSشناسايي و کمينه شده و علم افزايش فوايد ايمني بيشينه ميشود.
پياده سازی ITSنيازمند مالحظات خاص در فاز تغيیر و تحول ميباشد که ممکن است مدت ها به طول
انجامد و بنابراين يک سيستم نظارت بر طراحي ,توسعه و انجام کارهاي ITSمربوط به ايمني براي
اثرات کوتاه مدت و بلند مدت ايمني ترافيک الزم است.
نتيجه گيری
جامعه و بازار
عوامل انسانی
بهبود ايمنی
ارزيابی و انجام ايمنی