مقاله سیستم های هوشمند حمل و نقل ITS و کاربردهای مختلف آن در برنامه ریزی حمل و نقل شهری

سیستم‌های حمل و نقل هوشمند به عنوان راه‌حلی نوآورانه برای بهبود کارایی، ایمنی و پایداری حمل و نقل در شهرهای مدرن شناخته می‌شوند. این سیستم‌ها با استفاده از فناوری‌های پیشرفته اطلاعات و ارتباطات، توانایی مدیریت بهینه ترافیک، افزایش ایمنی جاده‌ها، بهبود حمل و نقل عمومی و کاهش آلودگی هوا را دارند. با این حال، برای تحقق کامل پتانسیل این سیستم‌ها، باید به چالش‌های مالی، حریم خصوصی، همکاری بین نهادها و پذیرش اجتماعی نیز توجه ویژه‌ای شود. با پیشرفت فناوری و افزایش همکاری‌های بین‌نهادی، آینده سیستم‌های حمل و نقل هوشمند روشن به نظر می‌رسد و می‌تواند به ایجاد شهرهایی هوشمند و پایدار کمک کند. در یک شهر هوشمند، تمام سیستم‌های شهری از جمله حمل و نقل، انرژی، خدمات عمومی و مدیریت منابع به‌صورت یکپارچه و با استفاده از داده‌ها و فناوری‌های هوشمند مدیریت می‌شوند.

این فناوری به خودروها امکان می‌دهد اطلاعاتی مانند سرعت، موقعیت و مسیر حرکت را با سایر خودروها و زیرساخت‌ها به اشتراک بگذارند. فرآیند سنتی طراحی و نمونه سازی خودرو با ظهور برنامه نویسی به طور قابل توجهی تکامل یافته است. نرم افزار طراحی کمک کامپیوتری (CAD) به مهندسان اجازه می‌دهد تا مدل های دیجیتال دقیق وسایل نقلیه را ایجاد کنند و نمونه سازی و تکرار سریع را امکان پذیر کنند. نمونه سازی مجازی، که توسط برنامه نویسی تسهیل می‌شود، به تولید کنندگان اجازه می‌دهد تا سناریوهای مختلف را شبیه سازی کنند، مفاهیم طراحی را آزمایش کنند و اجزای را قبل از تولید نمونه های اولیه فیزیکی بهینه کنند. این نه تنها روند طراحی را تسریع می‌کند بلکه دقت و کارایی توسعه خودرو را نیز افزایش می‌دهد. چه فناوری هایی وجود و توسعه ی سیستم های حمل و نقل هوشمند را تسهیل می کنند؟ توسعه ی ابزارهای IoT (اینترنت اشیا) و فناوری ارتباطی ۵G از جمله آن ها هستند.

الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند با تحلیل حجم عظیمی از داده‌ها، الگوهای ترافیکی را پیش‌بینی کرده و راه‌حل‌های بهینه برای مشکلات ترافیکی ارائه دهند. سیستم‌های ITS می‌توانند از طریق داده‌های لحظه‌ای و تحلیل سریع وضعیت جاده‌ها، وقوع حوادث را تشخیص داده و نیروهای امدادی را به‌صورت خودکار به محل حادثه هدایت کنند. همچنین، این سیستم‌ها می‌توانند مسیرهای جایگزین برای ترافیک اطراف حادثه فراهم کرده و از گسترش ترافیک جلوگیری کنند. به‌علاوه، در شرایط بحرانی مانند سیل، زلزله یا طوفان، ITS می‌تواند به مدیریت بهتر ترافیک و تخلیه اضطراری کمک کند. محاسبات لبه ای، که محاسبات را به منبع داده نزدیک می‌کند، به عنوان یک روند در صنعت خودرو در حال ظهور است.

این سیستم‌ها اطلاعاتی را درباره زمان‌بندی وسایل نقلیه عمومی، شرایط ترافیکی و مسیرهای جایگزین به مسافران ارائه می‌دهند. این اطلاعات از طریق تابلوهای الکترونیکی، اپلیکیشن‌های موبایل و سایت‌های اینترنتی در دسترس قرار می‌گیرند. استفاده از فناوری‌های مانند بلاک‌چین و RFID موجب افزایش شفافیت در فرآیند حمل و نقل و کاهش خطر تقلب و سرقت می‌شود. این فناوری‌ها امکان ردیابی کامل کالاها از مبدا تا مقصد را فراهم می‌کنند و به بهبود اعتماد بین طرف‌های مختلف در زنجیره تأمین کمک می‌کنند. فناوری RFID (شناسایی از طریق امواج رادیویی) و سیستم‌های ردیابی GPS برای رصد و پیگیری لحظه‌ای کالاها و وسایل نقلیه در سراسر جهان استفاده می‌شوند.

سیستم حمل ‌و نقل هوشمند در برنامه ریزی و هماهنگی بیشتر در سیستم های حمل و نقل زمینی نقش مهم و تاثیر گذاری دارد. برنامه ریزی سیستم حمل ‌و نقل هوشمند بسیار مهم بوده و باید علاوه بر به روز بودن، قابلیت اجرایی داشته باشد؛ به همین دلیل به صورت مداوم باید مورد بررسی و بازبینی قرار گرفته تا نیازهای جدید و راهکارهای آن بررسی و ارائه شود. یکی از نگرانی هایی که در مورد شهرهای هوشمند وجود دارد، مسئله ی آسیب پذیری آن ها نسبت به حملات سایبری است. بانک ها و سایر زیر ساخت های حیاتی خیلی قبل تر از اینکه رایانه ها وجود داشته باشند، مورد حملات فیزیکی قرار می گرفته اند. سرقت وسایل نقلیه یا خودروهای متخلف همگی نمونه هایی از آسیب پذیری صنعت حمل و نقل در گذشته هستند که  امروزه با استفاده از شبکه های ارتباطی چنین مسئله ای کاهش می یابد.

از خودروهای خودران گرفته تا زیرساخت‌های هوشمند و ارتباطات سریع 5G، این نوآوری‌ها نه تنها تجربه حمل و نقل را برای کاربران بهبود می‌بخشند، بلکه به توسعه شهرهای هوشمند و پایدار نیز کمک می‌کنند. انواع دوربین‌ها در سیستم‌های پایش و سنجش ترافیک و ثبت تخلفات رانندگی در شهرها مورد استفاده قرار می‌گیرند. دوربین هوشمند ترافیک می‌تواند به سرعت داده‌های ویدیویی را جمع کند و با نرم‌افزار مخصوص آن را پردازش کند. ممکن است مثلا بتواند وسایل نقلیه را طبقه‌بندی کند، میزان اشغال باند خیابان را بسنجد یا سرعت خودروها را تعیین کند. برنامه نویسی به نیروی محرک در پشت تکامل صنعت خودرو تبدیل شده است، و وسایل نقلیه را به سیستم های پیچیده، متصل و هوشمند تبدیل کرده است. از فرآیندهای طراحی و تولید تا سیستم های پیشرفته کمک به راننده، وسایل نقلیه مستقل و راه حل های پایدار، برنامه نویسی بخشی جدایی ناپذیر از هر نوآوری در چشم انداز خودرو است.

پایگاه های ساخت و ساز، تغییر مسیر ضعیف و کمبود اطلاعات در مورد وضعیت ترافیک، همه مسائلی هستند که منجر به حوادث می شوند. IoT راه حل هایی را در قالب اشتراک گذاری بهتر اطلاعات با عموم مردم و بین جمعیت های مختلف که به طور مستقیم بر ترافیک جاده تاثیر می گذارند، فراهم می کند. اگر چه دامنه، اهداف و مقاصد ابتدایی جامعه حمل و نقل وجود ندارد اما آن ها به طور قابل توجهی تغییر کرده است و چالش های تکنولوژی امروز بیشتر از هر زمان دیگری است. در گذشته های دور ماشین های بخار از چوب و ذغال سنگ استفاده می کردند تا امروز که ماشین ها با سوخت بنزین کار می کنند، همگی به محیط زیست آسیب رسانده اند. بروزرسانی نرم افزارها، رمزگذاری ارتباطات در شبکه های ارتباطی و نکته های اینچنینی می تواند آسیب پذیری را کاهش دهند. سيستم‌هاي تشخيص خودکار شماره پلاک خودروها سال‌هاست که در دنیا در مکان‌های مختلفي مانند پارکينگ‌ خودروها يا براي اعمال مقررات سرعت بکار مي‌روند.

(MRT مخفف اصطلاح Mass Rapid Transit و به معنای حمل و نقل سریع و انبوه است که در حقیقت به عبور و مرور عمومی بر می گردد.) پیشرفت هایی که IoT به ارمغان می آورد، کنترل و نظارت کامل تری را موجب می شود. این امر منجر به مدیریت بهتر عملکرد کلی، مسائل مربوط به نگه داری، تعمیر و نگه داری و بهسازی می شود. در شهر سئول کره ی شمالی، دولت مسیر اتوبوس های شبانه را بر اساس داده های مکانی تلفن های همراه تنظیم کرده است. در این شهر با همکاری شرکت های خصوصی تماس هایی که در نیمه شب در تلفن های گرفته می شود، جمع آوری شده و از این اطلاعات به منظور شناسایی مکان هایی که تقاضای بیشتری برای وسایل حمل و نقل دارند، استفاده می شود. زیرا راننده با استفاده از سنسورهایی که در خودرویش وجود دارد، وجود فرد پیاده را تشخیص می دهد و برای جلوگیری از تصادف ترمز می کند.

سیستم‌های هوشمند عوارض جاده‌ای (ETC) به رانندگان این امکان را می‌دهند که بدون توقف در ایستگاه‌های عوارضی، هزینه استفاده از جاده‌ها یا پل‌ها را پرداخت کنند. این سیستم‌ها با استفاده از RFID یا سیستم‌های مبتنی بر GPS، به‌طور خودکار هزینه‌های مربوطه را از حساب راننده کسر می‌کنند. تکنولوژی بلاک چین در صنعت خودرو برای افزایش امنیت و پشتیبانی از معاملات در حال افزایش است. برنامه نویسی جزء اصلی پیاده سازی راه حل های بلاک چین است که داده های خودرو را ایمن می‌کند، به روزرسانی های امن را در هوا امکان پذیر می‌کند و تاریخچه شفاف و ضد دستکاری خودرو را تسهیل می‌کند. بلاک چین همچنین می‌تواند در معاملات امن و شفاف برای خدمات مانند اجاره ماشین و اشتراک سواری مستقل نقش داشته باشد. قابلیت مدیریت داده ها را دارند و مدیریت منابع را تا حد زیادی افزایش داده اند.

سیستم‌های حمل‌ و نقل هوشمند یا آی‌تی‌اس (ITS سرواژه Intelligent Transportation Systems) سیستم‌هایی هستند که فناوری‌های سنجش، تحلیل، کنترل و ارتباطات را برای بهبود کارآیی و ايمنی در حمل‌ونقل به کار می‌برند. با پیشرفت تکنولوژی، به‌ویژه در زمینه‌های هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء و ارتباطات 5G، انتظار می‌رود سیستم‌های حمل و نقل هوشمند به‌طور قابل توجهی توسعه پیدا کنند و نقشی کلیدی در ساخت شهرهای هوشمند ایفا کنند. آینده ITS شامل خودروهای کاملاً خودران، سیستم‌های حمل و نقل عمومی بدون راننده و حتی ایجاد زیرساخت‌هایی برای حمل و نقل هوایی شهری خواهد بود. ITS به عنوان بخشی از راه‌حل‌های حمل و نقل پایدار، به ترویج استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند. این سیستم‌ها می‌توانند بهینه‌سازی شبکه‌های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی را مدیریت کرده و اطلاعات مربوط به ایستگاه‌های شارژ را به رانندگان ارائه دهند. همچنین، ITS می‌تواند داده‌های مربوط به مصرف انرژی را تجزیه و تحلیل کرده و مسیرهای بهینه‌تری برای خودروهای الکتریکی پیشنهاد کند تا مصرف باتری به حداقل برسد.

امروزه از ITS در صنعت حمل و نقل بسیار استفاده می شود ؛ ضمن اینکه استفاده از آن رو به گسترش است. برای ارتقای ايمنی و کارايی عملياتی، پايش دارايی‌های مختلف چون ريل‌ها و تجهيزات راه‌آهن و اموال مسافران نیز اهميت دارد. به کمک بينايی رايانه‌ای می‌توان اين دارايی‌ها و وضعيتشان را تقريبا در لحظه دنبال کرد. این پروژه یک پروژه ی متروی بدون راننده است که یک مسیر دایره ای در مرکز شهر را طی می کند. مترو در تمام مسیر بدون راننده حرکت می کند و اگر به صورت کامل عملیاتی شود، در ۲۴ ساعت شبانه روز بدون توقف کار می کند.

بنابراین ایجاد ساختارهای مناسب حمل و نقل، و ترغیب شهروندان به استفاده از انواع روشهای حمل و نقل، به یکی از چالش های مهم مدیران شهری تبدیل گردیده است. در این مرحله، تجهیزات و دستگاه‌ها نصب و متصل می‌شوند و سیستم آماده‌به‌کار می‌شود. این فرایند شامل نصب سنسورها، دوربین‌ها، دستگاه‌های ارتباطی و سیستم‌های کنترلی است. ITS از طریق اطلاع‌رسانی زودهنگام در مورد شرایط خطرناک جاده، مانند یخ‌زدگی یا تصادفات، و همچنین به کمک سامانه‌های هشدار برای جلوگیری از برخورد، به افزایش ایمنی کمک می‌کند. وبسایت آموزشی camelCase، یک وبسایت آموزش برنامه نویسی به زبان فارسی است که به انتشار مقاله‌ی آموزشی، کتاب مرجع، آموزش ویدیویی، دوره‌های حضوری و وبینار آنلاین، سورس کد و حل تمرین می‌پردازد. سال‌های سال است که نویسندگان این مجموعه با ارائه‌ی اندوخته‌ها و تجربیات خود در حوزه‌های برنامه‌نویسی، طراحی وب و هوش مصنوعی که دانش آموخته و فعال این حوزه هستند در کنار شما هستند.

با استفاده از حمل‌ونقل هوشمند می‌توان به کنترل و مدیریت بهتر ترافیک و اطلاع‌رسانی به مسافران و رانندگان کمک کرد. حمل‌ونقل هوشمند اهمیت بسیاری در بهبود کیفیت زندگی شهروندان و افزایش بهره‌وری و اقتصادی در صنعت حمل‌ونقل دارد و می‌تواند به سامان‌دهی بهتر و بهینه‌تر حمل‌ونقل در شهرها و مناطق مختلف کمک کند. با بهبود جریان ترافیک و کاهش ازدحام، سیستم‌های حمل و نقل هوشمند می‌توانند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کنند. این سیستم‌ها می‌توانند مسافران را به استفاده از وسایل نقلیه عمومی و مسیرهای پایدارتر تشویق کنند. با پیشرفت سریع فناوری‌های دیجیتال، آینده حمل و نقل بین‌المللی به سمت هوشمندسازی کامل حرکت می‌کند.

در برنامه های آینده شهری، آیوتی نقش مهمی را در مورد عملکرد عادی ITS بازی خواهد کرد. برنامه های مختلف آیوتی در سیستم ITS شامل سیستم شناسایی سرقت وسایل نقلیه، برنامه ریزی وسایل نقلیه، اولویت بندی، سیستم جمع آوری عوارض بدون توقف، نظارت بر نقض ترافیک و غیره است. چنانکه دیدیم داده‌های جمع‌آوری شده حمل و نقل باید برای پردازش و تحلیل به مرکزی منتقل شوند. انتقال و مخابره سریع و در لحظه اطلاعات برای سامانه حمل و نقل هوشمند ضروری است، بنابراین سرعت انتقال داده از محل جمع‌آوری آن به مرکز مدیریت ترافیک و از آنجا به کاربر اهمیت فراوان دارد. اطلاعیه‌های مرتبط با ترافیک و حمل و نقل به رادیو، تلویزیون، تابلوهای پیام متغیر، دستگاه‌های متصل به اینترنت مثل رایانه و تلفن همراه یا از طریق پیامک، سیستم‌های داخل خودروها و مانند آنها مخابره و ارسال می‌شوند.

اجزای سیستم حمل و نقل یک سیستم حمل و نقل زمانی می تواند مؤثر در نظر گرفته شود که بتواند همه منابع داده را در سیستم به هم پیوند دهد تا با ارزش تولید کند. در متروی سیدنی که بزرگترین مرکز حمل و نقل استرالیاست، پیش بینی می شود که پروژه ای که برای متروی بدون راننده شروع شده بتواند ظرفیت حمل و نقل این شهر را دو برابر کند. در حالت سنتی چراغ راهنما با استفاده از یک زمان سنج، فشاری که به صفحات زیر جاده ها وارد می شود و روش های این چنینی کار می کند. اگر راننده ای حواس پرت چراغ قرمز را رد کند یا فرد پیاده ای هنگامی که چراغ پیاده ها قرمز است از خیابان عبور کند، همگی اتخلالی در عبور و مرور ایجاد می کنند. یا در حالتی دیگر فرض کنید تایمر به گونه ای است که با وجود ترافیک کم نیز چراغ راهنمایی مدت زیادی قرمز می ماند. با مدیریت هوشمند جریان ترافیک و ارائه مسیرهای جایگزین به رانندگان در صورت وقوع ترافیک سنگین یا تصادفات.

به کمک فناوری اینترنت اشیا می‌توان کارایی عملیاتی و ایمنی مسافران را در حمل‌ونقل ریلی افزایش داد و تجربه سفر را برای مسافران مطلوب‌تر کرد. سنسورها در شهر هوشمند برای جمع‌آوری داده‌های محیطی مثل دما، رطوبت، آلودگی هوا، نور و صدا استفاده می‌شوند. این داده‌ها به مرکز کنترل شهر هوشمند ارسال می‌شوند و می‌توانند برای اتخاذ تصمیم‌های بهتر در مدیریت شهر استفاده شوند. پذیرش و استفاده گسترده از سیستم‌های حمل و نقل هوشمند نیازمند تغییرات فرهنگی و اجتماعی است. آموزش و اطلاع‌رسانی به مردم درباره مزایای این سیستم‌ها و تشویق به استفاده از آنها از اهمیت بالایی برخوردار است.

به صورت کلی می توان گفت ITS برای رفع مشکلات ترافیکی ، حمل و نقل ، تصادفات و… امکانات جدیدی را ارائه می دهد. به همین علت تاثیرات برنامه نویسی را باید مهم دانست و آن ها را جدی گرفت چرا که امروزه برنامه نویسی با زندگی ما انسان ها عجین شده است. شهر سبز توسط گروهی از متخصصین در حوزه های شهرسازی و حمل و نقل با هدف ایجاد تغییرات مثبت در دانش شهری و ایجاد بستری مناسب برای گردهمایی متخصصان شهری تشکیل شده است. تمام شیوه های برنامه نویسی در تکنواوژی حمل و نقل را پوشش می دهد و تعامل پویا همه را در نظر می گیرد. معمولا تصادفات ناشی از عوامل متعددی می باشد، با این حال، مدیریت ترافیک بر تکرار تصادفات تاثیر می گذارد.

این تکنولوژی می‌تواند در امور مالی، مدیریت سند‌ها، امنیت ترافیک و مدیریت املاک و مستغلات مورداستفاده قرار گیرد. هدف اصلی ITS کاهش ترافیک، افزایش ایمنی، کاهش مصرف انرژی و بهبود تجربه سفر برای کاربران است. گزینه های حمل و نقل عمومی بیش از MRT استاندارد از عدم یکپارچگی لازم برای تبدیل آن ها از یک گزینه به یک سرویس اختصاص داده شده، رنج می برند. IOT راهی ارزان و پیشرفته برای بهینه سازی عملکرد و ارائه ویژگی های MRT به سایر گزینه های حمل و نقل مانند اتوبوس را فراهم می کند. حمل و نقل هوشمند چیزی نیست که فقط به صورت یک تئوری برای پیاده سازی در آینده بیان شده باشد. فنـاپ زیرسـاخت صنایع را در مسـیر تحـول دیجیتـال و همچنین ایجـاد زیرسـاخت‌های حـوزه فنـاوری اطلاعات همراهی می‌کند.

این سیستم‌ها به‌ویژه در شهرها، بزرگراه‌ها و مراکز حمل‌ونقل پرترافیک، به بهبود ترافیک، کاهش زمان‌های تردد و هزینه‌های انرژی، ایجاد امنیت بیشتر و ایجاد تجربه کاربری بهتر برای مسافران کمک می‌کنند. ظهور سیستم‌های حمل و نقل هوشمند به دهه ۱۹۶۰ میلادی بازمی‌گردد، زمانی که رشد سریع شهرنشینی و تعداد خودروها منجر به مشکلات جدی ترافیکی در شهرهای بزرگ شد. دولت‌ها و محققان به دنبال راه‌حل‌هایی برای مدیریت بهتر ترافیک و افزایش ایمنی در جاده‌ها بودند. با ظهور تکنولوژی‌های ارتباطی مانند ماهواره‌ها، GPS و پیشرفت در زمینه حسگرها و کامپیوترها، راه برای ایجاد سیستم‌های حمل و نقل هوشمند هموار شد. امروزه ITS در بسیاری از کشورها به یک اولویت ملی تبدیل شده است و در حال تحول به سیستم‌های پیشرفته‌تری مانند خودروهای خودران و زیرساخت‌های هوشمند است. با استفاده از تحلیل داده‌های بزرگ، سیستم‌های حمل و نقل می‌توانند الگوهای ترافیکی را شناسایی کرده و تصمیمات هوشمندی برای مدیریت ترافیک و بهبود مسیرها بگیرند.

برای مسئله ی مدت زمانی قرمز ماندن چراغ راهنمایی نیز، با مشخص شدن تعداد خودروهای هر سمت، این زمان تنظیم می شود. حتی اگر از خودران استفاده شود، خودروها به صورت خودکار با سبز شدن چراغ حرکت خود را شروع می کنند. علاوه‌براین در حمل و نقل هوشمند ریلی با مجهز کردن بخش‌های مهم وحساس قطار مانند ترمزها و چرخ‌ها به حسگرهای ايمنی، در صورت بروز مشکل، هشداری به اپراتور ارسال می‌شود. با راهکارهای بينايی رايانه‌ای می‌توان سکوها را ايمن کرد و مثلا رويدادهايی مثل زمين خوردن يا افتادن مسافران را شناسايی کرد. بلاک‌چین به‌عنوان یک پایگاه‌داده توزیع‌شده می‌تواند در امنیت و شفافیت تراکنش‌ها در شهر هوشمند کمک کند.

با استفاده از داده های سنسور و الگوریتم های پیچیده، این سیستم ها می‌توانند برخورد های قریب الوقوع را تشخیص دهند و به طور مستقل ترمز بزنند یا اقدامات فرار را برای جلوگیری یا کاهش ضربه انجام دهند. این نه تنها ایمنی خودرو را افزایش می‌دهد بلکه یک گام مهم در جهت تحقق رانندگی کاملا مستقل است. تعداد زیادی از افراد در صنعت خودرو، آینده ای را برای خودرو پیش بینی می کنند که در آن فناوری IoT اتومبیل ها را “هوشمند” می کند. بیش تر محاسن آن برای کنترل بهتر زیرساخت های مربوطه و معایب ذاتی در حمل و نقل خودرو حاصل می شود. IoT پیشرفت های مشابه و سفارشی سازی را در وسیله نقلیه مانند یک خانه به وجود می آورد.

حمل‌ونقل هوشمند به معنای استفاده از فناوری‌های هوشمند و نوآوری‌های تکنولوژیک در صنعت حمل‌ونقل است که هدف آن بهینه‌سازی و افزایش کارایی فرایندهای حمل‌ونقل و کاهش هزینه‌ها و زمان‌هاست. از انواع مختلف حمل‌ونقل هوشمند می‌توان به حمل‌ونقل عمومی هوشمند، اتومبیل هوشمند، پهپادها و بی‌سرنشین‌ها و حمل‌ونقل بار هوشمند اشاره کرد. AI و الگوریتم‌های یادگیری ماشین به تجزیه و تحلیل داده‌های زنجیره تأمین کمک می‌کنند و می‌توانند روندهای ترافیکی، تقاضای بازار و مشکلات لجستیکی را پیش‌بینی کنند. هوش مصنوعی به شرکت‌های حمل و نقل کمک می‌کند تا بهترین مسیرهای حمل و نقل را بر اساس شرایط لحظه‌ای و پیش‌بینی‌شده انتخاب کنند، هزینه‌ها را کاهش دهند و زمان تحویل را بهبود بخشند. خودروهای خودران که از طریق فناوری‌های پیشرفته مانند حسگرها، دوربین‌ها، رادارها و هوش مصنوعی کار می‌کنند، یکی از برجسته‌ترین نوآوری‌ها در حوزه حمل و نقل جاده‌ای هستند. خودروهای خودران می‌توانند خطرات انسانی مانند خطاهای رانندگی را کاهش دهند و باعث کاهش تصادفات و بهبود جریان ترافیک شوند.

در این مقاله ما به تاثیر برنامه نویسی در تکنولوژی حمل و نقل یا همان صنعت حمل و نقل می پردازیم. مدت هاست که دانشمندان به فکر جایگزینی سوخت های کنونی با سوخت هایی هستند که آسیب کمتری به محیط زیست بزند. در شهرهای هوشمند با استفاده از حمل و نقل هوشمند، استفاده از سوخت هایی که هم اکنون وجود دارد، کاهش می یابد و میزان آسیب رسانی کم می شود. داده‌ها با استفاده از انواع سخت‌افزارها مانند سیستم‌های موقعیت‌یاب مبتنی بر جی‌پی‌اس، حسگرها، رادارها و دوربین‌ها جمع‌آوری می‌شود. داده‌های جمع شده شامل داده‌های ترددشماری (Traffic Count)، داده‌های نظارتی، سرعت حرکت، زمان حرکت، موقعیت مکانی، تاخیرها یا وزن وسایل نقلیه هستند. GIS می‌تواند نقشه‌های دقیقی از شبکه‌های ترافیکی ارائه دهد و به مدیران ترافیک کمک کند تا تصمیمات بهتری بگیرند.

این جاده‌ها می‌توانند انرژی تولید شده را برای ایستگاه‌های شارژ خودروهای الکتریکی یا روشنایی شهری استفاده کنند. علاوه بر این، مواد هوشمند می‌توانند به جاده‌ها قابلیت‌هایی مانند تغییر رنگ در شرایط خطرناک یا ایجاد گرما در زمستان برای جلوگیری از یخ‌زدگی ارائه دهند. الگوریتم های هوش مصنوعی (AI) رفتار، ترجیحات و داده های زمینه ای کاربر را برای شخصی سازی ویژگی هایی مانند سرگرمی در ماشین، کنترل آب و هوا و ناوبری تجزیه و تحلیل می‌کنند. پردازش زبان طبیعی، شاخه ای از هوش مصنوعی، برای فعال کردن تعاملات فعال شده با صدا استفاده می‌شود، که به کاربران اجازه می‌دهد تا عملکردهای مختلف خودرو را به طور یکپارچه کنترل کنند. برنامه ریزی در اجرای اقدامات امنیتی قوی برای محافظت از وسایل نقلیه در برابر تهدیدات سایبری بسیار مهم است. آسیب پذیری در وسایل نقلیه متصل، در صورت بهره برداری، می‌تواند منجر به دسترسی غیرمجاز، نقض داده ها یا حتی دستکاری از راه دور عملکردهای وسیله نقلیه شود.

این سیستم با استفاده از حسگرها، دوربین‌ها، سامانه‌های موقعیت‌یابی GPS و ارتباطات بی‌سیم اطلاعاتی را جمع‌آوری کرده و به مراکز مدیریتی یا کاربران ارسال می‌کند. از مزایای اصلی بهبود ایمنی ITS می توان به در دسترس بودن اطلاعات و تجزیه و تحلیل بلادرنگ مسافران، شرکت ها و سازمان های حمل و نقل اشاره کرد. سیستم های اطلاعاتی و ارتباطی ترمینال و بندر، ردیابی و ردیابی بار و وسیله نقلیه، و سیستم های لجستیکی «جلو» یا «پشت آفیس». استراتژی ها، کنترل وسیله نقلیه و کمک راننده، سیستم های جمع آوری هزینه (الکترونیکی یا غیره). این جابه جایی به زمان خاصی اختصاص ندارد و در طول تاریخ همواره وجود داشته است.

همانطور که میدانید برنامه نویسی تاثیر زیادی در زندگی بشر امروزی داشته است و توانسته زندگی او را به طور چشمگیری راحت‌تر کند. صنعت حمل و نقل یا همان تکنولوژی حمل و نقل نیز یکی از موضوعاتی است که برنامه نویسی در آن مهم بوده و باعث شده که این صنعت حمل و نقل از این طریق پیشرفت قابل توجهی کند. مي‌توان با سيستم‌های نمايش هوشمند يا کيوسک‌هايی که اطلاعاتی در لحظه درباره مسيريابی و خطوط و حرکت قطارها ارائه می‌دهند تجريه سفر را برای مسافران قطار بهتر کرد. همچنين سيستم‌های پرداخت خودکار هزينه سفر می‌توانند سرعت کارها را افزايش دهند، مسافران را از ايستادن در صف معاف کنند و از بار کاری پرسنل بکاهند. این سیستم‌ها با شناسايی اپليکيشن خاصی در تلفن همراه مسافر هنگام ورود به ايستگاه يا قطار هزينه را از حساب او کسر می‌کنند.

به روزرسانی های Over-the-Air (OTA)، یک ویژگی رایج در وسایل نقلیه مدرن، برای ارائه به روزرسانی های نرم افزاری از راه دور به برنامه نویسی متکی هستند. تکنیک های رمزنگاری و پروتکل های ارتباطی امن از طریق برنامه نویسی برای محافظت از یکپارچگی و اصالت به روزرسانی های OTA اجرا می‌شوند. برنامه نویسی در تکنولوژی حمل و نقل از نیازهای امروزی بشر بوده که به دلیل اهمیت و نقش بسیارش در طول سال های متوالی، انسان را به استفاده از جدیدترین فناوری‌ها وادار کرده است. امروزه نیز شاهد یکی دیگر از این تحولات هستیم که بر خلاف نمونه‌های قبلی، چندان به تغییرات فرم ارتباط پیدا نمیکند و بیشتر به محتوا میپردازد. ما میخواهیم در این مقاله به بررسی برنامه نویسی در تکنولوژی حمل و نقل بپردازیم.

سیستم حمل و نقل کالا بین‌المللی هوشمند مجموعه‌ای از فناوری‌ها، پلتفرم‌ها و فرآیندهایی است که بهینه‌سازی لجستیک بین‌المللی، کاهش هزینه‌ها، بهبود زمان تحویل و افزایش ایمنی در جابجایی کالاها در سطح جهانی را هدف قرار می‌دهد. هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین در بسیاری از جنبه‌های حمل و نقل جاده‌ای به‌کار می‌روند. از تجزیه و تحلیل داده‌های ترافیکی و پیش‌بینی شرایط جاده گرفته تا بهبود الگوریتم‌های خودروهای خودران، AI می‌تواند عملکرد و ایمنی سیستم‌های حمل و نقل را بهینه کند. با استفاده از AI، می‌توان الگوهای پیچیده ترافیکی را شناسایی کرده و مسیرهای بهینه را برای کاهش ترافیک و زمان سفر پیشنهاد کرد. در حمل و نقل هوایی و دریایی نیز سیستم‌های هوشمند برای بهبود کارایی، ایمنی و مدیریت استفاده می‌شوند. در حمل و نقل هوایی، سیستم‌های ناوبری و مدیریت ترافیک هوایی با استفاده از داده‌های زنده از هواپیماها و شرایط آب‌وهوایی به هدایت دقیق‌تر پروازها و کاهش تأخیرها کمک می‌کنند.

این سیستم‌ها با استفاده از حسگرهای نصب شده در پارکینگ‌ها، داده‌های لحظه‌ای را درباره ظرفیت خالی پارکینگ‌ها ارسال می‌کنند. این امر علاوه بر کاهش زمان جستجوی پارکینگ، به کاهش ترافیک و مصرف سوخت نیز کمک می‌کند. یادگیری ماشین، زیر مجموعه ای از هوش مصنوعی، به شدت در برنامه ریزی وسایل نقلیه مستقل دخیل است. الگوریتم ها از مجموعه داده های گسترده برای بهبود قابلیت های تصمیم گیری یاد می‌گیرند و به وسیله نقلیه اجازه می‌دهند تا با سناریوهای رانندگی پیچیده و پویا سازگار شود. یادگیری تقویت و شبکه های عصبی عمیق به وظایف مانند حفظ خط، تشخیص اشیاء و برنامه ریزی مسیر اعمال می‌شود که به بهبود مستمر سیستم های رانندگی مستقل کمک می‌کند.

در آنها به جای موج پیوسته مایکروویو، از پالس‌های لیزری در محدوده فروسرخ استفاده می‌شود. باریکه‌های غیرمرئی لیزر پس از برخورد به خودرو عبوری به دستگاه برمی‌گردد و گیرنده‌ دستگاه آن را دریافت می‌کند. همان‌طور که گفته شد این باریکه‌های لیزر به صورت پالس هستند و در کسری از ثانیه تعداد زیادی از آنها (مثلا 200 پالس) ارسال می‌شود. از آنجا که سرعت حرکت پالس‌ها مشخص است، سیستم با اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت هر کدام از این پالس‌‌ها، می‌تواند فاصله خودرو را در زمان‌های مختلف اندازه بگیرد و از روی آن، سرعت خودرو را محاسبه کند. در هر مرحله از اجرای سیستم حمل‌ونقل هوشمند، نیاز به همکاری و تخصص تیم‌های مختلف از جمله مهندسان، برنامه‌نویسان، تکنسین‌ها و مسئولین مرتبط است تا به اهداف موردنظر دست پیدا کنیم و به نتایج موفقیت‌آمیزی دست یابیم. باید به کاربران (رانندگان، مسافران و مسئولین) آموزش داده شود که چگونه از سیستم استفاده کنند و از امکانات هوشمندانه بهره‌مند شوند.