پایان نامه توسعه متدلوزی مکان یابی تابلوهای پیام رسان بزرگ راهی درمناطق شهری(vms)

پایان نامه توسعه متدلوزی مکان یابی تابلوهای پیام رسان بزرگ راهی درمناطق شهری(vms)

چکیده :

در این پایان نامه رو ش وفرآیندی برای مکان یابی تابلوهای پیام رسان در بزرگراههـای شهری ارائه شده است . در ابتدا به معرفی تابلوهای پیام رسان پرداختـه  وسـپس انـواع پیام های قابل نمایش ، کاربردهای تابلو و جایگاه آن در سامانه های هوشمند حمل و نقل بررسی شده است . بعد از شناخت مشخصه های محلی مربو ط بـه نـصب ایـن تابلوهـا و پارامترهای مؤثر در مکان یابی تابلوهای پیام رسان ،رو ش و فرآیندی برای مکـان یـابی تابلوهای پیام رسان بر اساس پارامترهای موثر در مکان یابی ارائـه مـی گـردد ، سـپس توسط نرم افزارطراحی شده  فرآیند مکان یابی انجام شده و در ادامه با استفاده از نـرم افزار اطلاعات جغرافیایی Arc view GIS خروجی های برنامه نمایش داده شده است . 

مقدمه :

توسعه و پیشرفت فناوری های موجود در زمینه الکترونیک و ارتباطات مهندسین حمل و نقل و ترافیک را بر آن داشته است که بجای اسـتفاده از رو ش هـای سـنتی و قـدیمی از فناوری های نو در جهت حل مشکلات مربو ط به حمل و نقل و ترافیک بپردازنـد. ترکیـ ب این سیستم های جدید و علم مهندسی ترافیک ، حمـل و نقـل هوشـمند (ITS) را بوجـود آورده است .یکی از پر کاربردترین سیستم هـای هوشـمند کـه سـابقه اسـتفاده از آن در کشورهای پیشرفته بیش از کشورهای در حال توسعه می باشـد تابلوهـای پیـام رسـان بزرگراهی (VMS) می باشد.محـل نـصب مناسـب و بـه تبـع آن کـارکرد بهینـه و مـوثر اینگونه تابلوها، مساله ای است که در فصل های آینده به آن پرداخته می شود. 

ITS مجموعه ای از راه حل ها و سیستم های جدید و غیر سنتی است که با استفاده از فن آوری های ارتباطات اطلاعات ، کنترل ، الکترونیک و تصمیم گیری باعث ارتقاء کمی و کیفی و کمی سطح خدمات ، تحول در چگونگی و اثربخشی مدیریت حمل و نقـل و کنتـرل آثـار منفی زیست محیطی آن می گردد. از نگاه دیگر می توان گفـت کـه سیـستم هـای هوشـمند حمل و نقل ارتباطات بین انسان ، وسیله نقلیه و راه را از شکل سنتی آن خـارج نمـوده و بستر مناسبی برای تحول در صنعت حمل و نقل فراهم می نماید. 

تاریخچه استفاده از تابلوهای پیام رسان :

در این فصل تاریخچه استفاده از تابلوهای پیام رسان در آمریکای شمالی ، اروپای غربی و ایران بیان می شود. 

تاریخچه ی استفاده از تابلوهای پیام رسان در آمریکای شمالی :

تابلوهای پیام رسان بیش از ۴۰ سال است که در بزرگراه های آمریکا استفاده مـی شـود.

اولین نوع این تابلوها بسیار ساده بوده و پیام ها بشکل کشویی در آن جاسازی می شـده است . بعدها تابلوهای باز شو١، تابلوهای استوانه گـردان ٢ و تابلوهـای طومـاری ٣ تولیـد گردید و مهندس ترافیک را با قابلیت اطلاع رسانی به هنگام یاری مـی نمـود. ایـن تابلوهـا قابلیت نمایش تعداد کمی از پیام ها را داشت ولی موجب بدعت گذاری در آن زمان شد تا مهندسان حمل و نقل و ترافیک نیازهای خـود را بـرای کاربردهـای وسـیع تـر دریابنـد. 

فهرست مطالب

چکیده .................................................................................................................................................................................... ۱

مقدمه ................................................................................................................................................................................... ۳ 

فصل اول : کلیات

۱-۱ هد ف ............................................................................................................................................................................ ۳

۱-۲  رو ش انجام کار........................................................................................................................................................ ۵ 

فصل دوم : معرفی تابلوهای پیام رسان

۲- ۱ مقدمه ........................................................................................................................................................................ ۸

۲-۲ کاربردهای تابلوهای پیام رسان ...........................................................................................................................۱۰

۲-۳  نقش تابلوهای پیام رسان شهری در حمل و نقل هوشمند ..............................................................................۱۲

۲-۴  تاریخچه استفاده از تابلوهای پیام رسان ..........................................................................................................۱۵

۲-۴-۱ تاریخچه ی استفاده از تابلوهای پیام رسان در آمریکار شمالی ..................................................................۱۵

۲-۴-۲ تاریخچه استفاده از تابلوهای پیام رسان در اروپای غربی .........................................................................۱۸

۲-۴-۳- استفاده از تابلوهای پیام رسان در ایران .....................................................................................................۲۲

۲-۵ تاثیر استفاده از تابلوهای پیام رسان به همراه سیستم اطلاع رسانی .............................................................۲۳

۲-۶ انواع تقسیم بندی تابلوهای پیام رسان ................................................................................................................۲۴

۲- ۷ معیارهای قابل رویت و خوانایی در تابلوهای پیام رسان ...............................................................................۲۶

۲-۷-۱- حاشیه ها ..........................................................................................................................................................۲۸

۲-۷-۲ نسبت تضاد (روشنایی ) ....................................................................................................................................۲۹

۲-۷-۳ قرار گرفتن خورشید پشت تابلو ......................................................................................................................۳۰

۲-۷-۴ قرار گرفتن خورشید در مقابل تابلو ................................................................................................................۳۱

۲-۷-۵ روشنایی تابلوها در شب برای تابلوهای با منبع نورانی ..............................................................................۳۲

۲-۷-۶ پرتو افکن .............................................................................................................................................................۳۳

۲-۸- مولفه های پیام .......................................................................................................................................................۳۴

۲-۸-۱- زمانبندی ...........................................................................................................................................................۳۴

۲-۸-۲ محدودیت صفحات .............................................................................................................................................۳۶

۲-۸-۳- طول پیام ...........................................................................................................................................................۳۶

۲-۸-۴ واحد پیام .............................................................................................................................................................۳۷

۲-۸-۵ نمایش فارسی در استفاده از تابلوها...............................................................................................................۳۷

۲-۹ تعیین ابعاد تابلوهای پیام رسان ...........................................................................................................................۳۹

۲-۱۰ تحلیل هزینه های تابلوهای پیام رسان ..............................................................................................................۴۰

۲-۱۱ انتخاب یک تابلو پیام رسان مناسب ...................................................................................................................۴۲

۲-۱۲- نرم افزار تابلو پیام رسان .................................................................................................................................۴۳

۲-۱۳- استانداردهای مرتبط با تابلوهای پیام رسان .................................................................................................۴۵

۲-۱۳-۱ استاندارد ۱۲۹۶۶ EN....................................................................................................................................۴۵

۲-۱۳-۲- استاندارد ۱۲۰۳ NTCIP ..........................................................................................................................۴۶

۲-۱۳-۳- استاندارد MUTCD....................................................................................................................................۴۹ 

فصل سوم : معرفی پارامترهای موثردر مکان یابی تابلوهای پیام رسان بزرگراهی

۳-۱- پارامترهای محلی ................................................................................................................................................۶۱

۳-۱-۱- برآورده شدن فاصله دید تابلو......................................................................................................................۶۱

۳-۱-۲- برآورده شدن فاصله خوانایی متن تابلو......................................................................................................۶۲

۳-۱-۲-۱- فاصله عمودی .............................................................................................................................................۶۳

۲-۱-۲-۲- فاصله جانبی : ..............................................................................................................................................۶۵

۲-۱-۲-۲-۱- قسمت مستقیم جاده : .............................................................................................................................۶۵

۲-۱-۲-۲-۲- قو س های افقی .......................................................................................................................................۶۹

۳-۱-۳- هماهنگی نسبت به علائم موجود ...................................................................................................................۷۳

۳-۱-۴- برآورده شدن پارامترهای روشنایی ............................................................................................................۷۴

۳-۱-۴-۱- نسبت تضاد (روشنایی ).............................................................................................................................۷۵

۳-۱-۴-۲- قرار گرفتن خورشید پشت تابلو ...............................................................................................................۷۶

۳-۱-۴-۳- قرار گرفتن خورشید در مقابل تابلو.........................................................................................................۷۷

۳-۱-۴-۴- روشنایی تابلوها در شب برای تابلوهای با منبع نورانی ......................................................................۷۸

۳-۱-۵- قابلیت دسترسی وسایل نقلیه و تعمیر و نگهداری ......................................................................................۷۸

۳-۱-۶- دسترسی به منبع انرژی (برق ) و ارتباطات مخابراتی لازم .......................................................................۷۸

۳-۲-پارامترهای وابسته به پیام تابلو..........................................................................................................................۷۹

۳-۲-۱- محل های وقوع ترافیک ...................................................................................................................................۷۹

۳-۲-۱-۱- اطلاع رسانی در مورد وضعیت ترافیک قبل از رسیدن به محل ازدحام .............................................۸۰

۳-۲-۱-۲- اطلاع رسانی در مورد محل پایان ترافیک در محل ازدحام ..................................................................۸۱

۳-۲-۱-۳- پیشنهاد مسیر جایگزین .............................................................................................................................۸۲

۳-۲-۲- محل های حادثه خیز.......................................................................................................................................۸۳

۳-۲-۲-۱- اطلاع رسانی وقوع حادثه و باندهای مسدود .........................................................................................۸۳

۳-۲-۲-۲- پیشنهاد مسیر جایگزین .............................................................................................................................۸۴

۳-۲-۳- محل های ویژه با نوسانات زیاد در میزان جذب سفر ...............................................................................۸۴

۳-۲-۳-۱- ورزشگاه ها و نمایشگاه های بزر گ ........................................................................................................۸۵

۳-۲-۳-۲- ورودی های شهر .......................................................................................................................................۸۵

۳-۲-۳-۳- محل های دارای مقررات موقت ترافیکی ..................................................................................................۸۶

۳-۲-۳-۴- محل های یخ زدگی جاده ...........................................................................................................................۸۶

۳-۲-۴- اطلاع رسانی سرعت مجاز.............................................................................................................................۸۷ 

فصل چهارم : متدلوژی تحقیق

۴-۱ اصول کلی موجود در متدلوژی مورد نظر .........................................................................................................۸۹

۴-۲ روند موجود در متدلوژی ......................................................................................................................................۹۰

۴-۳ بسط متدلوژی مکان یابی ......................................................................................................................................۹۲ 

فصل پنجم : الگوریتم مکان یابی تابلوهای پیام رسان در بزرگراهی شهری

۵-۱معرفی الگوریتم ........................................................................................................................................................۹۳

۵-۲ تعریفات ....................................................................................................................................................................۹۴

۵-۳مفروضات الگوریتم .................................................................................................................................................۹۶

۵- ۴روند اجرای الگوریتم ..............................................................................................................................................۹۸

۵-۵ اجرای نرم افزار مکان یابی تابلوهای پیام رسان ............................................................................................ ۱۰۳ 

فصل ششم : مکان یابی تابلو های پیام رسان ر در بزرگراه مدرس و چمران

۶-۱ اطلاعات ورودی ................................................................................................................................................... ۱۱۱

۶-۲ اجرای برنامه ....................................................................................................................................................... ۱۱۶

۶-۳- نمایش اطلاعات توسط نرم افزار ARC VIEW GIS................................................................................. ۱۱۹

۶-۳-۱-لزوم استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی .......................................................................................... ۱۱۹

۶-۳-۲- مؤلفه های سیتسم اطلاعات جغرافیایی ..................................................................................................... ۱۲۱

۶-۳-۲-۱- ورودی داده ها ......................................................................................................................................... ۱۲۱

۶-۳-۲-۲- مدیریت داده ها ........................................................................................................................................ ۱۲۱

۶-۳-۲-۳- تجزیه و تحلیل و کار با داده ها ............................................................................................................. ۱۲۲

۶-۳-۲-۴- خروجی داده ها ........................................................................................................................................ ۱۲۲

۶-۳-۳- نمایش خروجی برنامه توسط Arc GIS .................................................................................................. ۱۲۳ 

فصل هفتم : نتیجه گیری ، جمع بندی ، و ارائه پیشنهادهای مربوط به مطالعات آینده ................................. ۱۲۷

پیوست ......................................................................................................................................................................... ۱۳۰

منابع و ماخذ ................................................................................................................................................................ ۱۳۶

فهرست اشکال

شکل ۲-۱ نحوه ارتباط ساده با یک سیستم اطلاع رسانی جاده ای یا بزرگراهی ..................................................................................... ۱۴

شکل ۳-۱ نمایی از یک VMS که بخشی از آن توسط سقف خودرو از چشم راننده پوشیده شده ........................................................ ۶۴

شکل ۳-۲ قرار گیری جانبی تابلوی پیام رسان .............................................................................................................................................. ۶۶

شکل ۳-۳  کاهش فاصله خوانایی در قو س افقی به سمت چپ و راست ...................................................................................................... ۷۰

شکل ۳-۴ اطلاع رسانی محل جایگزین وقوع ترافیک ...................................................................................................................................... ۸۲

شکل ۳-۵ اطلاع رسانی محل های یخ زدگی مسیر ......................................................................................................................................... ۸۷

شکل ۵-۱ صفحه ورود به برنامه ....................................................................................................................................................................۱۰۳

شکل ۵-۲ صفحه ورود اطلاعات .....................................................................................................................................................................۱۰۴

شکل ۵-۳ اختصاص پارامترهای ترافیکی ......................................................................................................................................................۱۰۵

 شکل ۵-۴ جدول فواصل تجمعی ....................................................................................................................................................................۱۰۶

شکل ۵-۵ جدول تخصیص تکمیلی ..................................................................................................................................................................۱۰۷

شکل ۵-۶ جدول امتیازدهی اولیه به قطعات ...................................................................................................................................................۱۰۸

شکل ۵-۷ حذف پیام های اطلاع رسانی شده ................................................................................................................................................۱۰۹

شکل ۵-۸ خاتمه الگوریتم و نمایان شدن قطعات انتخابی ............................................................................................................................۱۱۰