گیتی هومانفر
فناوری وسیله نقلیه با زیرساخت V2I چیست؟
فناوری ارتباط خودرو با زیرساخت (V2I)، سامانهای است که تبادل اطلاعات میان خودروها و دستگاههای پشتیبان سیستم بزرگراهها را امکانپذیر میکند. این دستگاهها شامل خوانندههای RFID، تابلوهای راهنما، دوربینها، نشانگرهای مسیر، چراغهای خیابانی و پارکومترها میباشند.
این فناوری که با بهرهگیری از شبکهای از سختافزار، نرمافزار و سیستمهای تعبیهشده پشتیبانی میشود، به صورت بیسیم و دوجهته عمل میکند. به طوری که اطلاعات از تجهیزات زیرساختی به خودروها و بالعکس منتقل میشود. مشابه فناوری ارتباط خودرو به خودرو (V2V)، در انتقال دادهها از فرکانسهای اختصاصی ارتباطات برد کوتاه (DSRC) استفاده میشود.
در این مقاله بیشتر در عمق این فناوری پیش میرویم و میخواهیم ببینیم فناوری وسیله نقلیه با زیرساخت V2I چیست؟
با اتو مگ همراه باشید
کاربرد V2I در سیستمهای حمل و نقل هوشمند
حسگرهای V2I در سیستمهای حمل و نقل هوشمند (ITS) به جمعآوری دادههای جادهای کمک میکنند. از طرفی این دادهها و هشدارهای لحظهای درباره وضعیت جاده مانند ترافیک، مناطق در حال ساخت، وضعیت مسیر و محلهای پارکینگ رانندگان را مطلع میسازند. از سایر مزیتهای آنها باید به مدیریت ترافیک برای تنظیم محدودیت سرعت و بهبود زمانبندی چراغهای راهنمایی (SPaT) اشاره کرد. این کاربردها به طور موثری به کاهش ازدحام ترافیکی و بهبود مصرف سوخت منجر میشود.
V2I و ایمنی در جادهها
با گسترش اینترنت اشیا (IoT)، صنعت خودروسازی به سوی تحول عظیمی در حمل و نقل عمومی و خصوصی حرکت میکند. تحقیقات، حاکی از آن است که بهرهگیری از سیستمهای ارتباطی پیشرفته خودرو میتواند بیش از ۸۰ درصد از تصادفات جادهای را کاهش دهد. به همین دلیل، شرکتهای فناوری و خودروسازان در حال توسعه فناوریهای V2V و V2I به منظور افزایش سطح ایمنی در جادهها هستند.
فناوریهای نوین، علاوه بر پیشگیری از تصادفات، به بهبود بهرهوری سوخت نیز کمک میکنند. در حالی که سیستمهای خودکار مبتنی بر حسگرها، رادار و دوربینها میتوانند محیط اطراف را شناسایی کنند. این فناوریها قادر به تشخیص اشیای پنهان یا حرکات دقیق سایر خودروها نیستند. فناوریهای V2V و V2I با امکان اشتراکگذاری لحظهای اطلاعات، به خودروها اجازه میدهند تا از رویدادهای پیش رو آگاه شده و به موقع از خود واکنش نشان دهند.
نوآوریهای V2I در صنعت خودروسازی
پیشرفت فناوریهای V2I همچنان ادامه دارد و صنعت خودروسازی نقش کلیدی در این تحول ایفا میکند. با افزایش تعداد دستگاههای متصل به اینترنت، خودروسازان از این دادهها برای بهبود عملکرد و کیفیت محصولات خود بهره میبرند.
برای مثال وزارت حمل و نقل ایالات متحده اعلام کرده است که با بهبود ارتباطات بین خودروها و زیرساختها، میتوان ۸۰ درصد از تصادفات را پیشگیری کرد که عدد قابل توجهیست. همچنین گزارشها نشان میدهد که:
- بیش از ۱۰ درصد از زمان رانندگی به دلیل ترافیک هدر میرود.
- حدود ۱۲ درصد از ترافیک شهری به دلیل جست و جوی جای پارک توسط رانندگان است.
- تقریباً ۱۷ درصد از سوخت مصرف شده به دلیل عدم هماهنگی چراغهای راهنمایی از دست میرود.
به کارگیری فناوریهای V2I میتواند به طور چشمگیری تمام این مشکلات را کاهش دهد.
نحوه عملکرد V2I
معماری عملیاتی سیستم V2I بر اساس الزامات عملکردی مشخصی طراحی شده است و شامل دو بخش اصلی میباشد:
- بخش نرمافزاری زیرساختی: این بخش بر روی پلتفرم ارتباطی زیرساختی مستقر است و دادهها را با سیستمهای ترافیکی، کنترلکنندههای چراغهای راهنمایی و تابلوهای جادهای تبادل میکند. همچنین از طریق تابلوهای پیام متغیر (DMS) هشدارهایی را به رانندگان ارسال میکند.
- بخش نرمافزاری خودرو: این قسمت در پلتفرم ارتباطی خودرو قرار دارد و اطلاعات را از سیستمهای هشدار راننده دریافت کرده و از طریق نمایشگر داخلی، پیامهای ضروری را به راننده ارسال میکند.
این دو بخش از طریق یک رابط دادهای بیسیم به یکدیگر متصل هستند. پس از پردازش دادههای زیرساخت و خودرو، پیامهای هماهنگ و هشداردهندهای از طریق این زیرساخت به رانندگان ارسال میشود.
ارتباط V2I با زمانبندی چراغهای راهنمایی (SPaT)
یکی از مهمترین کاربردهای فناوری V2I، هماهنگسازی سرعت خودروها با زمانبندی چراغهای راهنمایی (SPaT) است. این قابلیت به رانندگان اجازه میدهد تا با تنظیم سرعت، کمترین توقف را در چراغهای قرمز تجربه کنند. نتیجه این امر عبارت است از:
- بهبود جریان ترافیک
- کاهش مصرف سوخت
- کاهش زمان انتظار در ترافیک
ترکیب اطلاعات از چندین خودرو به سیستمهای SPaT اجازه میدهد تا الگوهای بهینهای را برای حرکت خودروها در بزرگراهها و مناطق شلوغ ایجاد کنند.
جمع بندی
هدف اصلی فناوری V2I ایجاد یک شبکه ارتباطی مستقیم بین خودروها و زیرساختهای جادهای است. این موضوع به هدف ارتقای ایمنی، راحتی و کارایی حملونقل پدید آمده است. تمامی این فناوریها با فراهم آوردن ارتباط دوجهته میان خودروها و عوامل جادهای، به کاهش تصادفات و صرفهجویی در مصرف سوخت کمک میکند و از اهمیت ویژهای در حفظ ایمنی رانندگان برخوردار است. با بهکارگیری V2I، امکان اجرای مداخلات اضطراری خودکار مانند ترمزگیری ناگهانی، کاهش سرعت و تغییر مسیر فراهم میشود. در نهایت میتوان انتظار داشت که آمار تصادفات و هزینههای درمانی به طور چشمگیری کاهش یابد.
