آموزشگاه تخصصی ریاضی ویژن
کاهش ترافیک با کمک ریاضی

کاهش ترافیک با کمک ریاضی

به هر حال ترافیک می‌تواند در نتیجه هر علتی مثل خودروهای تک‌سرنشین، تصادف، ساخت و ساز یا بهسازی جاده‌ها یا حتی یک رویداد فرهنگی و هنری مثل برگزاری نمایشگاه‌ها در شهرهای مختلف ایجاد شده باشد. این در حالی است که نباید فراموش کنیم علت هرچه باشد ما بخشی از آن بوده و ناچار باید هزینه‌ای سنگین برایش بپردازیم. به همین علت لازم است هرچه در توان داریم برای از بین بردن آثار مخرب، معضلی به نام ترافیک را عملی کنیم. به طور کلی در قرن حاضر، معضل ترافیک بخصوص در کلانشهرهایی مثل تهران از مهم‌ترین نگرانی‌های مسئولان شهری و دولتمردان است که همواره سعی دارند با استفاده از راهکارهای مختلف، این معضل را کمرنگ‌تر کنند. روش‌هایی مانند توسعه سیستم حمل و نقل عمومی، استفاده از وسایل نقلیه غیرموتوری، استفاده از امکانات دنیای مجازی یا ده‌ها روشی که تاکنون برای شهرهای بزرگ و کوچک به کار گرفته شده است را می‌توان در این زمینه نام برد، اما به راستی راه‌حل چیست؟ آیا می‌توانیم این معضل نگران‌کننده را که روز به روز در حال بسط و توسعه است، برطرف کنیم.

پاسخ این سوال اگرچه تاحدی آرمانگرایانه است، اما در میان صفر و یک‌های دیجیتال باید به دنبال آن باشیم. استفاده از فناوری‌های نو و سامانه‌های هوشمند کنترل ترافیک یا ناوبری خودکار خودروهای آینده می‌تواند عاملی در کاهش خسارات ناشی از توسعه ترافیک در کلا‌شهرها باشد. در ادامه سعی داریم در سه سکانس به راهکاری قابل اعتماد برای کاهش ترافیک برسیم.

سکانس اول:

حقیقتی تکان‌دهنده

همان طور که اشاره شد دلایل مختلفی می‌تواند عامل ایجاد ترافیک در کلانشهرها باشد. بسیاری از رانندگان براین باورند این عوامل به نوعی غیرانسانی بوده و حاصل غیراستاندارد بودن جاده‌ها و خیابان‌هاست؛ در حالی که یک واقعیت تکان‌دهنده بیان می‌کند مقصر اصلی اغلب ترافیک‌های سنگین در معابر سطح شهر خود ما هستیم؛ یعنی بیشترین سهم ترافیک مربوط به رانندگان است. شاید شما جزو آن گروه از رانندگان باشید که با رعایت کامل قوانین، خودتان را در این زمینه مقصر نمی‌دانید و بیشتر نحوه یا عادات رانندگی دیگران را عاملی در افزایش و سنگین شدن ترافیک شهری می‌دانید. ولی خود شما هم مقصرید! محققان و متخصصان علوم حمل و نقل و ترافیک ژاپن برای اثبات این موضوع دست به ابتکار عملی جالب زده‌اند و با طراحی بازی رایانه‌ای، واقعیتی تلخ را برایمان به تصویر کشیده‌اند. تصور کنید ۲۵ دستگاه خودرو با سرعتی مشخص در مسیر دایره‌ای بدون برخورد به یکدیگر حرکت کنند. آیا واقعا این حرکت بدون برخورد یا ترافیک ادامه خواهد داشت؟

برای رسیدن به پاسخ این پرسش، محققان در بازی ویدئویی مستعد خطا (Error-Prone) که به صورت برخط (آنلاین) قابل اجراست، از شرکت‌کنندگان خواسته‌اند با استفاده از کلیدهای روی صفحه کلید رایانه‌هایشان با سرعت ۳۰کیلومتر در ساعت بدون برخورد با یکدیگر در مسیر یاد شده حرکت کنند، اما مشاهده شد پس از چند ثانیه، ترافیک غیرقابل تصوری در این مسیر بدون مانع به وجود آمد.

محققان در این زمینه می‌گویند: علت اصلی ایجاد این ترافیک و تصادف‌های احتمالی، ناتوانی رانندگان در کنترل سرعت در یک محدوده خاص است که این اتفاق در دنیای واقعیت عاملی غیرقابل اجتناب در جاده‌ها و خیابان‌های سطح شهر است (با استفاده از کیو آر‌کد این کادر ویدئوی مربوطه را ببینید). این در حالی است که بخش خودکار بازی یاد شده به عنوان راهکاری برای جلوگیری از افزایش حجم ترافیک و همچنین ایمنی جاده‌هاست؛ چون بیان می‌کند جاده‌های هوشمند و رانندگان خودکار (سیستم هوشمند رانندگی) چگونه می‌تواند برای رفع این معضل کارآمد باشد. به صورتی که استفاده از این سیستم می‌تواند به رانندگانی که در یک جهت با سرعتی مشخص حرکت می‌کنند، این امکان را بدهد تا بدون برخورد و ترافیک به حرکت خود ادامه دهند.

به طور کلی بررسی و تفسیر فیلم مذکور این نکته را روشن می‌کند که اغلب ترافیک‌های بدون دلیل، ناشی از ناتوانی رانندگان در تنظیم سرعت است که بتدریج همانند موج بزرگی از ترافیک گسترش می‌یابد و به نوعی بزرگراه را به پارکینگ بزرگی تبدیل خواهد کرد.

براساس تحقیقات گروهی از دانشمندان در بنیاد ملی علوم در سال ۲۰۰۹ میلادی با درنظر گرفتن مدل‌های ریاضی، این امواج شبیه امواج انفجار هستند که به آنها مدل جمیتون نیز گفته می‌شود. همین گروه محقق، بهترین راه حل برای از میان رفتن این مشکل را استفاده از اتومبیل‌های خودران شناخته است. چون با استفاده از کنترل سرعت حرکت خودروها، احتمال ایجاد ترافیک و درنهایت بروز حوادث و مسدود شدن بزرگراه‌ها به حداقل خواهد رسید.

به اعتقاد محققان اگرچه این نظریه هنوز از لحاظ علمی تایید نشده، اما با توجه به موارد و احتمال‌های بروز ترافیک‌های گسترده در جاده می‌توان به نتیجه آن امیدوار بود تا در آینده، کمکی قابل توجه برای کاهش آسیب‌های احتمالی ترافیک باشد. بنابراین دور از ذهن نیست اگر بگوییم در آینده فناوری‌های نوین ما را از ترافیک نجات خواهد داد. چون خیابان‌های هوشمند و اتومبیل‌های مملو از حسگرهای متفاوت به عنوان شبکه‌ای هوشمند با یکدیگر در ارتباط خواهد بود و با استفاده از الگوریتم‌های موجود بدون روشن شدن چراغ ترمز‌های اتومبیل‌ها، ترافیک مثل قطاری درحال حرکت در خیابان‌ها ادامه خواهد داشت.

سکانس دوم:

ترافیک نینجا

ویلیام بیتی، بنیانگذار وبگاه trafficwaves.org درباره ترافیک می‌گوید: سال ۱۹۹۶ تصمیم گرفتم به تنهایی نسبت به تغییر عادت‌های بد رانندگی افراد اقدام کنم تا به نوعی معضل ترافیک را کاهش دهم. به همین دلیل وبگاهی را طراحی و راه‌اندازی کردم که هر روز چند لینک مربوط به موارد ترافیکی را در آن قرار دهم. این وبگاه به نوعی درست مثل مردابی کوچک صرفا محلی برای لینک‌های مرتبط بود و هیچ مطلب اختصاصی در آن نبود، اما همین مرداب کوچک باعث شد به عنوان یک مبتکر معروف در کانادا به شهرت برسد و مورد توجه رسانه‌ها قرار گیرد.

وی در ادامه افزود: من دقیقا زمانی کارم را آغاز کردم که مردم تازه شروع به عضو شدن در گروه‌های اینترنتی کرده‌ بودند. در آن دوره هر روز فقط یک پاراگراف درباره نحوه رانندگی مردم می‌نوشتم و روی وبگاه قرار می‌دادم. این در حالی است که هر وقت کسی از من می‌پرسید چگونه باید رانندگی کنم، بلافاصله برای او یک فایل HTML از ترافیک‌های سنگین و دلایل یا خطرات آن و در نهایت راه حل‌های کنترل ترافیک تهیه و ارسال می‌کردم. البته این فایل در وبگاه هم قرار می‌گرفت. به طور کلی این روش اگرچه ظاهرا پاسخ به سوال وی نبود، ولی در نهایت چون بلافاصله پس از موضوع، راه‌حل‌ها نیز مطرح می‌شد برای همیشه در ذهن مخاطبان می‌ماند.

به اعتقاد بیتی، اگر چه روش یاد شده تاثیر زودهنگامی در فرهنگ رانندگی افراد نداشت، باعث بروز تغییرات میان مدتی در فرهنگ رانندگی آنها می‌شد. اما نکته مهم این بود که رعایت فاصله ایمنی و فضای اضافه میان خودروهای در حال حرکت می‌تواند از مهم‌ترین راهکارهای جلوگیری از افزایش ترافیک بدون علت باشد. به این ترتیب که فاصله و سرعت مشخص باعث خواهد شد رانندگان قدرت تصمیم‌گیری و عکس‌العمل مناسبی در رانندگی خود داشته باشند. بیتی همواره از نحوه رانندگی خود در فاصله ۴۵ دقیقه‌ای تا محل‌کارش این واقعیت را به تصویر می‌کشد.

به طور کلی براساس تحقیقات شخصی وی و البته متخصصان علوم حمل و نقل، رانندگانی که در طول مسیر خود آرام‌تر رانندگی می‌کنند، سریع‌تر از دیگران به مقصد خواهند رسید؛ چون گروه دوم برای حفظ فاصله و جلوگیری از تصادف مدام باید پدال ترمز را فشار دهند.

گذشته از آزمایش وی، نمونه‌های واقعی این روند یعنی ترافیک‌های بدون دلیل طولانی در بیشتر بزرگراه‌های کشورهای بزرگ دیده می‌شود؛ چون رانندگان دائم در حال ترمز گرفتن هستند و همین مسأله باعث گسترش ترافیک درست مثل مرحله قبل می‌شود که تا کیلومترها ادامه خواهد داشت. این در حالی است که بلژیک و هلند برای جلوگیری از حوادث ترافیکی بخصوص در روزهای پایانی سال و ایامی که یکباره تمام کشور برای سفر آماده می‌شوند، قانونی با نام Blokrijden استفاده می‌کنند که این قانون در این ایام رانندگان را ملزم به رعایت فاصله و حداکثر سرعت تعیین شده می‌کند. به این ترتیب، ترافیکی روان با کمترین ایست در دو کشور تجربه می‌شود.

روش بیتی که در واقع رانندگی بدون عجله با رعایت فاصله منطقی است، این امکان را به بسیاری از رانندگان می‌دهد تا بتوانند تجربه زود رسیدن به مقصد را به دست آورند، اما این روش از وقتی جی‌پی‌اس و سامانه‌های کنترل هوشمند سرعت به خودروها افزوده شده است کارآمدتر شده و می‌تواند تاثیر قابل توجهی داشته باشد؛ هرچند بیتی معتقد است همه چیز به خود راننده و نحوه رانندگی‌اش بستگی دارد.

سکانس سوم:

فناوری امروز برای فردا

به طور کلی انسان موجودی غیرقابل پیش‌بینی و علاقه مند به کنترل همه چیز است. بنابراین اگرچه بیشتر ما می‌دانیم رعایت فاصله ایمنی با سرعت مشخص می‌تواند عاملی در سریع‌تر رسیدنمان به مقصد باشد، بازهم برای چهار یا پنج ثانیه زودتر رسیدن روی پدال گاز فشار می‌آوریم و در نهایت همین چند ثانیه را با فشردن پدال ترمز از دست می‌دهیم.

به هر حال بیتی معتقد است اگر سیستم‌های کروز کنترل و جی‌پی‌اس را روی تمام خودروها نصب کنیم، بدون تردید ۱۰ درصد از ترافیک بزرگراه‌ها کاسته خواهد شد و حرکت ملایم و روان ادامه خواهد داشت؛ البته بدون هر گونه حادثه، تصادف و مصدومیت.

او می‌افزاید: شک دارم همه افراد با وجود این امکانات هنگام رانندگی در بزرگراه از آن استفاده کنند؛ چون براساس تجربه، بیشتر رانندگان این‌گونه سیستم‌های خودرویشان را خاموش می‌کنند و به نوعی دوباره همان شیوه رانندگی قدیم تکرار خواهد شد. چون لذت رانندگی مستقل (بدون استفاده از تجهیزات ناوبری) لذتی است که حتی ماساژورهای داخل صندلی، چرم درجه یک داشبورد یا صفحه نمایش بزرگ کنسول نمی‌تواند جایش را بگیرد.

به هر حال باز هم هستند رانندگانی که بر این احساس غلبه و از تجهیزات ناوبری خودروی خود استفاده می‌کنند؛ مثل رانندگان وسایل نقلیه‌ عمومی، رانندگان تاکسی و رانندگان اتومبیل‌های دولتی. به همین دلیل باز هم لازم است تجهیزات ناوبری خودکار برای کاهش ترافیک شهری در خودروها تعبیه و استفاده شود.


مطالب مرتبط :
کاهشترافیکمعضلترافیکچگونهترافیکراکمکنیمچراترافیکبهوجودمیاید

  • تکمیل کلیه کادرها الزامی است .
  • مجاز به استفاده از کدهای HTML نمیباشد .
  • حاصل جمع یا تفریق عبارت قرمز رنگ را در کادر کد امنیتی وارد نمایید .
نام *
ایمیل *
پیام *
حداکثر 1000 حرف
 
کد امنیتی *۵۹ + ۶ =
 
ارسال شده توسط : رضا بیات-دوشنبه 17 خرداد 1395 ، ساعت 18:34:52

از مطالب خیلی جالبی که در مورد ریاضی توی سایت قرار میدید بسیار سپاسگذارم

VISION