پژوهشگران موسسه آموزش عالی شریف در گام مهمی برای حل معضل تردد شهری

مطابق گزارش دیجیاتور از موسسه آموزش عالی صنعتی شریف، با گسترش شهرها و افزایش تعداد وسایل نقلیه، حمل‌ونقل به یکی از دغدغه‌های اصلی حکومت‌ها تبدیل شده ‌است و نیاز به کنترل مداوم دارد. این موضوع تأثیر بسزایی بر روی جنبه‌های دیگر توسعه‌ی شهری نیز دارد و بنابراین متخصصین این رشته برای کنترل بهتر و شناخت بیشتر این پدیده به فناوری‌های پیشرفته و هوشمند حمل‌ونقل روی آورده‌اند. در این زمینه، موسسه آموزش عالی صنعتی شریف با تلاش گروهی پژوهشگران و استفاده از سیستم‌های پیشرفته AI و داده‌کاوی، یک “سامانه سازماندهی هوشمند تردد شهری” طراحی و ساخت و ساز کرده است که می‌تواند در حل معضلات تردد شهری، کاهش تصادفات و اتلاف وقت شهروندان و افزایش بهره‌وری از تردد شهری کمک کند.

به گزارش دیجیاتور به نقل از موسسه آموزش عالی صنعتی شریف، با گسترش شهرها و افزایش تعداد وسایل نقلیه، حمل‌ونقل به یکی از دغدغه‌های اصلی حکومت‌ها تبدیل شده ‌است. موضوع حمل‌ونقل بر روی جنبه‌های دیگر توسعه‌ی شهری نیز تأثیر می‌گذارد و نیاز به کنترل مداوم دارد. بنابراین متخصصین این رشته برای کنترل بهتر و شناخت بیشتر این پدیده به فناوری‌های پیشرفته و هوشمند حمل‌ونقل روی آوردند.

گرچه در ابتدا استفاده از این فناوری‌ها مانند دوربین‌های ثبت تردد، تردد شمار، دوربین‌های ترافیکی و سایر موارد عملیات بررسی رفتارهای ترافیکی را ساده‌تر می‌کند، اما استفاده روزافزون از این فناوری‌ها و تعدد سامانه‌های مختلف کنترلی، خود به چالشی بزرگ تبدیل‌ شده است. هر یک از این سامانه‌ها روزانه میلیون‌ها داده‌ خام ساخت و ساز می‌کنند که دارای مشکلات فراوانی مانند نقص اطلاعات، سرعت بسیار زیاد ساخت و ساز اطلاعات، عدم نظارت بر عملکرد این سامانه‌ها که از جمله مشکلات مطرح شده در کلان اطلاعات است.

در ایران نیز موضوع تردد از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است به گونه‌ای که رهبر تحول اساسی در دیدار با نخبگان کشور (۲۷ آبان ۱۴۰۰) به این موضوع اشاره کردند.

سازماندهی شهری‌ها، سازمان راهداری، پلیس راهور و دیگر ارگان‌ها تجهیزات متنوع و متعددی را در سطح شهر و بزرگراه‌ها نصب می‌کنند که متاسفانه مشکلاتی از قبیل؛ عدم استفاده از داده‌های ساخت و ساز شده، عدم نظارت هوشمند بر عملکرد تجهیزات، مغایرت در داده‌های موجود، وجود خطا در اطلاعات، حجم بالای دیتا تولیدی، هزینه بالا پردازش این حجم از اطلاعات با استفاده از نیروی انسانی، استفاده بهینه از داده‌های خام، سازماندهی دیتا ساخت و ساز شده، هزینه تجهیزات دیجیتال ذخیره‌سازی دیتا و جانمایی بهینه تجهیزات به وجود می‌آید.

دیتای تولیدی ارزش بسیار زیادی دارد که با استفاده از پردازش آن‌ها می‌توان مشکلات ذکر شده فوق را حل نمود و همچنین اطلاعات ارزشمندی را از آن استخراج کرد که باعث می‌شود بتوان تردد شهر را بهینه‌تر کنترل کرد و نظارت کامل بر تردد و عملکرد تجهیزات نصب شده ایجاد شود.

ایمان غلامپور عضو هیات علمی پژوهشکده الکترونیک موسسه آموزش عالی صنعتی شریف درباره لزوم ایجاد «سامانه سازماندهی هوشمند تردد شهری» گفت: در حوزه تردد، سازماندهی شهری‌های شهرهای مختلف جهان با استفاده از سیستم‌های پیشرفته AI و داده‌کاوی، تردد شهر و تجهیزات را رصد و کنترل می‌کنند.

وی افزود: متاسفانه این موضوع تاکنون در ایران مغفول مانده است و سازمان‌ها و ارگان‌ها با هزینه بسیار زیادی تجهیزات ترافیکی را نصب می‌کنند و هیچ پردازشی بر روی دیتای خام آن‌ها صورت نمی‌پذیرد. این دیتا با صرف هزینه بسیار زیادی (بدون استفاده از فشرده سازی) در پایگاه داده‌های غیربهینه صرفاً ذخیره می‌شود و عملاً به علت عدم بهره‌گیری از ساختار نرم‌افزاری بهینه قابل استفاده نیستند.

غلامپور افزود: همچنین با توجه به عدم پردازش دیتاها نیز عملکرد تجهیزات رصد نمی‌شود و سامانه با عملکرد نامطلوب به فعالیت ادامه می‌دهد. جهت حل این مشکل یک گروه در موسسه آموزش عالی صنعتی شریف از سال ۱۳۹۰ وارد حوزه ITS (Intelligent Transport System) شد و طی ۱۲ سال پژوهش توانست بخش زیادی از ادوات مورد نیاز در حوزه ترانزیت هوشمند را طراحی و ساخت و ساز کند که در حال حاضر در بیش از ۱۰۰ شهر نصب شده است.

وی ادامه داد: این گروه در ۴ حوزه سیستم‌های نهفته (Embedded System)، بینایی ماشین (Computer Vision) ،کلان داده (Big Data) و IOT فعالیت می‌کند.

عضو هیات علمی موسسه آموزش عالی صنعتی شریف در خصوص نحوه عملکرد این سامانه گفت: سامانه سازماندهی هوشمند تردد شهری از سه بخش کلی؛ طراحی و ساخت و ساز حسگرهای نصب شده در شهر، سامانه سازماندهی و داده‌کاوی‌های ترافیکی و سامانه تحلیل رخدادهای ترافیکی با استفاده از AI تشکیل شده است که تمامی مراحل تحقیق و ساخت و ساز محصولات توسط پژوهشگران موسسه آموزش عالی صنعتی شریف انجام شده است.

وی خاطرنشان کرد: در این سامانه اطلاعات ترافیکی با سرعت و حجم بسیار زیادی اعم از اطلاعات متنی، تصویر، ویدیو و … از تردد شهر کسب می‌شود و با استفاده از روش‌های بهینه و سیستم‌های ذخیره‌سازی و پردازش توزیع شده تحلیل می‌شود. نتایج تحلیل این اطلاعات جهت سازماندهی بهینه‌تر تردد، میراث‌سازی، کاهش تصادفات و تخلفات، و ارزیابی و پیش بینی طرح‌های ترافیکی استفاده می‌شود.

غلامپور گفت: در این سامانه با استفاده از تجهیزات نصب شده در سطح شهر مانند پلاک خوان‌ها، وسایل نقلیه پلاک خوان، سامانه سازماندهی پارکینگ (PMS)، سامانه هدایت پارکینگی (PGS) و … اطلاعات ترافیکی از وضعیت فعلی تردد شهر جمع آوری می‌شود و به سامانه تجمیع و داده‌کاوی ارسال می‌شود. از طرف دیگر با استفاده از بینایی ماشین وضعیت تردد و تعداد ترددهای هر محور و شاخص ترافیکی LOS(Level of Service) محاسبه می‌شود.

وی گفت: در نهایت این اطلاعات به صورت بهینه در پایگاه داده‌های توزیع شده ذخیره می‌شود و داده‌کاوی بر روی دیتا خام صورت می‌پذیرد.

عضو هیات علمی موسسه آموزش عالی صنعتی شریف اظهار داشت: با استفاده از این سامانه مدیران سازماندهی شهری‌ها و کنترل تردد شهرهای مختلف دید جامع‌تری نسبت به تردد شهری به‌دست می‌آورند و می‌توانند در یک نگاه از وضعیت کلی تردد شهر، وضعیت تجهیزات نصب شده، وضعیت کلی پارک حاشیه‌ای و پیش‌بینی‌های ترافیکی آگاه شوند.

وی افزود: چالش اصلی این سامانه در حجم و سرعت ارسال بسیار بالا، تنوع زیاد داده‌های دریافتی و خرابی داده و … است که نیازمند استفاده از سیستم‌ها و الگوریتم‌های پیشرفته جهت حل مشکلات مربوط به کلان اطلاعات است تا امکان ذخیره‌سازی بهینه و پردازش چندین میلیارد رکورد دیتابیسی و تصویری به‌وجود آید.

غلامپور خاطرنشان کرد؛ در سامانه سازماندهی هوشمند تردد شهری داده‌های دریافتی طی فرآیند data fusion به یکدیگر مرتبط می‌شوند و ارزش و کیفیت هر داده مشخص می‌شود و در نهایت با استفاده از روش‌های داده‌کاوی و AI اطلاعات ارزشمند از داده خام به‌دست می‌آید.

این استاد موسسه آموزش عالی در ادامه گفت: بررسی وضعیت لحظه‌ای تردد شهر، پایش و کنترل چراغ‌های قرمز با استفاده از پردازش تصویر و AI، تشخیص تصادفات به‌صورت لحظه‌ای، پیش‌بینی تردد شهر در ساعات و روزهای آینده، بررسی وضعیت لحظه‌ای پارک حاشیه‌ای و پارکینگ‌های طبقاتی، ارزیابی خرابی و کیفیت سنجی تجهیزات نصب شده و تحلیل آماری تردد شهر از جمله کاربردهای این سامانه است.

غلامپور خاطرنشان کرد: با استفاده از این سامانه تاثیر افزودن و حذف گذرگاه در سطح شهر پیش‌بینی می‌شود و پس از اعمال تغییرات تاثیر آن قابل ارزیابی خواهد بود. با استفاده از این سامانه گام مهمی در جهت کمک به حل معضل تردد برداشته خواهد شد که از نتایج آن می‌توان به کاهش اتلاف وقت شهروندان، کاهش مصرف سوخت (جلوگیری از هدر رفت ذخایر انرژی)، کاهش تصادفات و جلوگیری از جرح و فوت شهروندان، کاهش زمان مسافرت، افزایش میراث رانندگی، افزایش بهره‌وری اشاره کرد که هر یک تاثیر بسزایی در جهت رشد و تعالی کشور دارد.

توسعه‌ی شهر
شهر
حمل‌ونقل
اطلاعات
پژوهشگران
روش‌های داده‌کاوی و AI
سازماندهی هوشمند تردد شهری
تجهیزات نصب شده
data fusion
آینده