کنترل ترافیک با استفاده از نرم‌افزار محدودکننده سرعت متغیر
نرم‌افزار محدودکننده سرعت متغیر (VSL) با پیشبینی احتمال وقوع تصادف و مواردی از این قبیل به کاهش تصادفات و ترافیک کمک شایانی می‌کند.
توسعه سیستم‌های نرم‌افزاری برای کنترل ترافیک و تنظیم سرعت در اتوبان‌ها در جهت هوشمندسازی حمل‌ونقل و شهرها اهمیت بسزایی دارد. سیستم نرم‌افزاری محدودکننده سرعت متغیر یا همان VSL با بررسی احتمال بروز تصادف و موارد مشابه سعی بر کاهش تصادفات و کنترل ترافیک در اتوبان‌ها دارد. VSL به عنوان ابزاری برای افزایش ایمنی در جاده‌ها شناخته می‌شود. موفقیت این سیستم به استراتژی استفاده‌شده در آن و امکان پیروی رانندگان از آن بستگی دارد.
سیستم حمل‌ونقل هوشمند (ITS) با تلفیق سیستم‌های اطلاعاتی و ارتباطی با مهندسی راه، اطلاعات مفیدی در مورد وضعیت فعلی و آتی جاده به ما و پاسخ مناسبی به بی‌نظمی‌های غیرمنتظره می‌دهد. برای کاهش تصادفات و کنترل ترافیک در بزرگراه‌ها باید عوامل مختلف را بررسی کرد. یکی از علل اصلی این ناامنی‌ها سرعت بالا است. این عامل منجر به افزایش شدت تصادف نیز می‌شود. رانندگان برای افزایش ایمنی باید از شرایط جاده آگاه باشند. به عنوان مثال، راننده باید سرعت خود را براساس هشدارهای خطر تنظیم کند.
سیستم محدودکننده سرعت متغیر یک عنصر حیاتی است که با تشخیص تراکم ترافیک تکرارشدنی یا تکرارناشدنی براساس افت خط، حادثه و منطقه کار، سرعت مطمئنه را اعلام می‌کند. راننده از طریق نشانه‌های سیار یا ثابت پیام متغیر از حداکثر سرعت مجاز آگاه می‌شود.
محدود نمودن سرعت متغیر در شرایط بد آب‌وهوایی با وضعیت نامناسب جاده باعث تغییر حداکثر سرعت مجاز می‌شود. بنابراین راننده با آگاهی از سرعت مطمئنه جدید قادر به کنترل وسیله‌نقلیه خود و افزایش ایمنی خواهد شد. علی‌رغم مزایای بالقوه VSL هنوز هم کاستی‌هایی وجود دارد. به عنوان مثال، این سیستم به بخش محدودی از شبکه با فواصل 500 متری تا 10 کیلومتری دسترسی دارد. همچنین در شرایط نامساعد آب‌وهوایی ممکن است راننده تابلوهای هشداردهنده را به خوبی نبیند.
بنابراین اگر راننده تابلو اول VSL را نبیند و تا 10 کیلومتر بعد هیچ تابلوی دیگری وجود نداشته باشد، راننده در این محدوده از حداکثر سرعت مجاز مطلع نمی‌شود. اگر اطلاعات VSL را بتوان با استفاده از ارتباطات و شبکه بی‌سیم به راننده منتقل کرد، این سیستم به بخش عمده‌ای از سیستم حمل‌ونقل هوشمند تبدیل خواهد شد. هدف اصلی این است که با ایجاد ارتباط بین وسایل‌نقلیه با یکدیگر و بین وسایل‌نقلیه و زیرساخت‌ها بتوان اطلاعات موردنیاز را در اختیار راننده قرار و ایمنی جاده را افزایش داد.
سیستم محدودکننده سرعت متغیر (VSL)
محدودکردن سرعت به منظور افزایش ایمنی جاده، کاهش خطای راننده، کنترل ترافیک و کاهش زمان سفر انجام می‌شود. برخلاف موارد سنتی که راننده در مورد سرعت مناسب تصمیم می‌گیرد، VSL به مدیران سیستم حمل‌ونقل این امکان را می‌دهد تا حداکثر سرعت مجاز را براساس شرایط محیطی مانند ترافیک، آب‌وهوا و… تعیین کنند. این سیستم شامل حسگرها، تابلوهای تعیین سرعت، علائم پیام پویا و یک واحد پردازش مرکزی است. حسگرها اطلاعات جاده را جمع‌آوری می‌کنند و VSLها حداکثر سرعت مجاز را برای استفاده رانندگان نمایش می‌دهند. بدین‌ترتیب راننده قبل از رسیدن به جریان ترافیک سرعت خود را کاهش می‌دهد و از وقوع تصادف جلوگیری می‌کند.
عوامل موثر بر عملکرد سیستم محدودکننده سرعت متغیر
کارایی VSL با پیروی راننده از اطلاعات در اختیار گذاشته‌شده برای او رابطه مستقیم دارد. مطالعات نشان می‌دهد که بازدهی VSL زمانی که سطح انطباق راننده با این سیستم بالا باشد چهار برابر زمانی است که سطح انطباق پایین می‌باشد. همچنین نشان داده شده است که درجه اعتماد راننده به اطلاعات جاده و محدود کردن سرعت و آشنایی با شبکه جاده منجر به افزایش انطباق راننده با VSLها می‌شود. اگر VSL حد مجاز سرعت را براساس اصول مهندسی تعیین کند، اعتماد راننده به این سیستم بیشتر می‌شود. با توجه به اینکه راننده سرعت را برحسب نوع وسیله‌نقلیه خود تعیین می‌کند ممکن هست به سرعت نمایش‌داده شده توسط تابلوهای VSL توجه نکند. در حالیکه اگر راننده بداند که VSL علاوه‌بر شرایط آب‌وهوایی و جاده به نوع، وزن، اندازه و سطح ایمنی خودروی او هم توجه کرده، درجه اعتمادش افزایش می‌یابد.
استراتژی کنترل VSL یکی دیگر از عوامل موثر بر کارایی این سیستم است. اگر VSLها از استراتژی مناسب برای کنترل سرعت استفاده کنند می‌توان تا 30 درصد ایمنی رانندگی را افزایش دهند. بعضی از VSLها، حد سرعت را براساس تجاوز از حجم وسایل‌نقلیه از پیش تعیین‌شده در هر ساعت تشخیص می‌دهند. به عنوان مثال، VSL نصب‌شده در یکی از بزرگراه‌های انگلستان در صورتی که بیش از 1650 وسیله‌نقلیه در هر ساعت در مسیر تشخیص داده شود، حداکثر سرعت مجاز را از 112 به 95 کیلومتر در ساعت کاهش می‌دهد. تعیین حد سرعت برحسب حجم ایستگاه، اشغال و سرعت متوسط وسایل‌نقلیه به کنترل ترافیک در بزرگراه‌ها، کاهش زمان سفر و افزایش ایمنی کمک می‌کند.
VSL به سه پارامتر ترافیک، میانگین و سرعت رسیدگی می‌کند و خودش تحت‌تاثیر حجم و تعداد است. در حالیکه معیارهای زیادی وجود دارد که برای کنترل ترافیک باید به آن‌ها توجه کرد. به عنوان مثال، شرایط بد آب‌وهوایی یکی از عوامل موثر بر ایمنی ترافیک و تسلط راننده است. رانندگی در شرایط نامساعد جوی مانند رانندگی با سرعت بالا خطرناک می‌باشد. آمار نشان می‌دهد که 5 درصد از تلفات جاده‌ای در کانادا ناشی از شرایط بد جوی است. در زمستان نیز طوفان منجر به افزایش 25 برابری تعداد تصادفات مرگبار می‌شود.
بنابراین نرم‌افزار محدودکننده سرعت متغیر باید قادر به تغییر سرعت مجاز متناسب با شرایط آب‌وهوایی باشد. بدین‌منظور می‌توان از حسگر آب‌وهوا استفاده کرد. علاوه بر شرایط آب‌وهوایی باید سطح ایمنی خودرو را نیز در نظر گرفت. تجهیزات ایمنی خودرو اعم از سیستم ترمز مدرن، کیسه هوا، کمربند ایمنی هوشمند و… در کنار نوع، وزن و ظرفیت خودرو باید در تعیین حد سرعت مجاز در نظر گرفته شود. در چنین شرایطی می‌توان به بهبود عملکر VSLها امیدوار بود.
سیستم محدودکننده سرعت متغیر، نرم‌افزاری موثر در جهت کاهش تصادفات جاده‌ای و کنترل ترافیک است. این سیستم با استفاده از حسگرها، اطلاعات جاده را جمع‌آوری و از طریق تابلوهای هشدار به راننده اطلاع می‌دهد. اگرچه VSL مزایای بالقوه زیادی دارد اما تا استفاده حداکثری از آن‌ها فاصله داریم. یکی از کاستی‌های این سیستم، فواصل زیاد بین تابلوهای VSL است. اگر راننده بنابر دلیلی از جمله شرایط نامساعد آب‌وهوایی تابلو را نبیند تا رسیدن به تابلوی بعدی از اطلاعات محروم می‌شود. بنابراین بهتر است به فکر راهی برای انتقال داده‌ها به صورت بی‌سیم بود.
ضمناً در طراحی این سیستم، نوع خودرو و سطح ایمنی آن در نظر گرفته نشده است. همین موضوع باعث می‌شود راننده به اطلاعات دریافتی خیلی اعتماد نکند. اگر بتوان سطح انطباق راننده با VSLها را افزایش و استراتژی تعیین حداکثر سرعت مجاز توسط VSLها را بهبود داد، بدون شک این فناوری به بخش مهمی از سیستم حمل‌ونقل هوشمند تبدیل خواهد شد.
