صفحه اصلی نقشه راه رویدادها تالار گفتگو نقشه سایت درباره ما گزارش ها English
     
 
 جايگاه فناوري DSRC در نگاه PIARC به مسئله خودروهاي مرتبط

 

­در مستند حاضر، به خلاصه ­اي از موارد و موضوعات مطرح شده راجع به فناوري ارتباطات برد کوتاه اختصاصي (DSRC) در گزارش انجمن جهاني جاده (PIARC) و فدراسيون بين­ المللي انجمن­ هاي مهندسي خودرو (FISITA) با عنوان The Connected Vehicle که در سال 2012 منتشر شده است، پرداخته مي­ شود. شماره صفحات گزارش مزبور که مطالب اين مستند را در بردارند، در پايان پاراگراف­ هاي مربوطه آورده شده­ اند.  

  1. در کشور ژاپن خدمات ITS Spot [1] اطلاعات وسيعي را در زمينه ترافيک جاده­اي در مقياس وسيع توسط DSRC براي بهبود ايمني، و سامانه راهبري خودرويي سازگار با ITS Spot فراهم ساخته است [ص 19].
  2. در استراليا در آوريل 2009، Board of Austroads اقدام به ايجاد يک کميته راهبري ITS و گروه مرجعي در صنعت نمود. کارهايي که تاکنون در اين زمينه انجام شده است، کار با سازمان­ هاي ذيربط در بخش­هاي رسانه‌ و ارتباطات در استراليا به منظور تخصيص باند 5.9 GHz براي  سامانه­ هاي مشرکتب ITS را شامل مي­ شود. Austroads اخيراً يک گزارش تحقيقاتي با عنوان مطالعات سازگاري DSRC (AP-R382/11) منتشر کرده است. Austroads همچنين اقدام به انتشار گزارش AP-R375/11 در مورد مزاياي بالقوه ايمني در فناوري‌هاي پيشگيري از تصادف، توسط DSRC خودرو به خودرو در استراليا نموده است. اين گزارش توسط مرکز تحقيقات تصادفات دانشگاه Monash، از جمله مزاياي بالقوه‌اي فناوري مزبور را، کاهش 25-35 درصد تصادفاتِ منجر به مصدوميت تخمين مي‌زند، البته در صورتي که اين فناوري در تعداد قابل توجهي از خودروها مورد استفاده قرار گيرد [ص22].
  3. بايد گفت هر منطقه­، رويکرد متفاوتي را براي استفاده از حمل ونقل هوشمند و IT در پيش مي­ گيرد تا بتواند راه­ حل­هاي مناسب براي مسائل را فراهم سازد. در کشور ژاپن اين رويکرد، طرح­ ريزي استقرار سيستم­ هاي ارتباط خودرويي با استفاده از ترکيب فناوري تلفن همراه، مايکروويو (DSRC) و مادون قرمز(Infra-red) مي­ باشد. ژاپن در حال حاضر به پايه قابل توجهي براي کاربري دست يافته است [ص 23].
  4. سامانه­ هاي مشارکتي ITS نياز به استانداردهاي هماهنگ­ سازي شده به­ صورت بين­ المللي و پروتکل­ هاي مطمئن به منظور ارتباطات بين خودروها با يکديگر و بين خودروها با زيرساخت (تجهيزات کنار مسير) دارند. سامانه­ هاي مربوط به ايمني نيز نياز به ارتباطات بسيار مطمئن با تأخير کم و پاسخ­ هايي در حد کسري از ثانيه دارند. تفکر کنوني، پياده­ سازي  DSRC را مطلوب نشان مي ­دهد، اما نسل­هاي چهارم يا پنجم شبکه­ هاي سلولي، بزودي گزينه­ هاي ارتباطي ديگري را تأمين خواهند کرد [ص24].
  5. کشور ژاپن يک مورد استثنايي برجسته در اين زمينه است که شبکه عظيمي از ارسال­ کننده­ هاي سيگنال DSRC در باند 5/8 گيگاهرتز را پياده­ سازي کرده است. ايالات متحده نيز در حال اتخاذ تصميماتي در اين زمينه در آينده بسيار نزديک مي ­باشد [ص24].
  6. در صنعت رو به رشد تلفن همراه، گوشي­ هايي که از ارتباطات برد کوتاه و DSRC استفاده مي­ کنند، در حال گسترش مي­ باشند. اما با همه اين­ها در حال حاضر شواهدي مبني بر وجود يک نمونه تجاري که باعث تشويق صنايع مخابراتي به ايجاد يک زيرساخت‌ پشتيباني‌کننده سرويس‌هاي DSRC شده باشد، وجود ندارد [ص 28].
  7. تأمين‌کنندگان تجهيزات wireless با داشتن محصولات استقرار يافته در زمينه پرداخت الکترونيکي و پرداخت عوارض، بخش مهمي از بازار مي‌باشند که در صورت پذيرفته شدن تجهيزات ارتباطي مبتني بر فناوري DSRC به عنوان زيرساخت‌هاي ارتباطات V2V و V2I، بازار کار آنها به‌شدت گسترش مي­ يابد [ص31].
  8. از ديدگاه صنايع مخابراتي راه دور، مسئله ارتباطات خودرويي موضوعي فراتر از تنها يک ابزار مصرفي مي­ باشد. اين مقوله، يک فضاي جديد کاربري با سرويس­ هايي است که خانه، اتومبيل،و اينترنت سيار را در يک­جا گرد هم مي­آورند. در حال حاضر به نظر نمي­ رسد شرکت­هاي مخابراتي راه دور به تأمين زيرساخت­هاي زميني مرتبط با DSRC بپردازند [ص 32].
  9. شواهد تحقيقاتي نشان مي ­دهد که ارتباطات برد کوتاه باعث کاهش تصادفات مي­ شوند، ولي اين موضوع وابسته به تعداد خودروهاي مجهز به آن­ها است. با استفاده از پخش همگاني[2]، اطلاعات مربوط به مديريت ترافيک و زمانبنديِ علائم چراغ راهنمايي با استفاده از اين ارتباطات، مديريت ترافيکي بهتري به­ وجود خواهد آمد. رانندگاني که بهتر اطلاع­ رساني شده ­اند، سفرهاي روان­تر و مقرون­ به صرفه ­تر و استفاده بهتري از فضاي جاده­ اي خواهند داشت. اين پخش همگاني اطلاعات، خود باعث تأمين فرصت­ هايي در جهت کاهش تجهيزات کنار جاده ­اي و VMS[3] هايي خواهد شد که خود از نظر ايجاد، تعمير و نگهداري پرهزينه مي­باشند. در کشور امريکا، ايالت ميشيگان مبلغي بالغ بر 250 هزار دلار صرفه­ جويي را در بکارگيري فناوري DSRC تخمين زده است که در آن به جاي تابلوهاي پرهزينه پيام ­هاي متغير VMS، از علائم و پيام ­هاي رانندگي در داخل خودرو استفاده مي­ شود [ص 37].
  10. VICS[4] در ژاپن، نشان داد که رويکردي از طرف دولت مي ­تواند منجر به نفوذ قابل ملاحظه­ ارتباطات خودرويي شود. سامانه ژاپني VICS از طريق ارسال­ کننده­ هاي سيگنال مادون قرمز در مناطق شهري به سامانه مديريت ترافيک سراسري پليس متصل ­شده و در اتوبان ­ها نيز، ارسال­ کننده ­هاي مايکروويوي DSRC، به منظور دريافت عوارض به­ صورت الکترونيکي و جابجايي اطلاعات ترافيکي نصب شده­ اند [ص 39].
  11. مي­ توان گفت در حال حاضر DSRC  انتخاب روشني براي کاربردهاي ايمني  V2V به‌ شمار مي‌رود، البته با در نظر گرفتن اين موضوع که فناوري‌هاي ارتباطي  به سرعت در حال رشد هستند و ممکن است گزينه‌هاي جديدي در آينده به‌ وجود آيند. از بين انتخاب‌هاي محدودي که در حال حاضر براي شبکه‌هاي امنيتي V2Vوجود دارد، زيرساخت DSRC يکي از گزينه‌ها، مي‌باشد و مشخص نيست که چه‌کسي قرار است مالک و مسئول نصب اين زيرساخت باشد.USDOT مطالعه‌اي را در مورد نيازمندي هاي غيرفني براي شبکه امنيتي V2Vآغاز کرده و در حال حاضر مشغول به ادامه کار بر روي اين حوزه مي‌باشد. همچنين  DSRC براي کاربردهاي V2I مي‌تواند با زيرساخت‌هاي موجود مانند سيستم‌هاي ترافيکي چراغ راهنمايي ترکيب شود، هرچند همچنان تعداد زيادي معتقدند که نياز به علائم کنار جاده‌اي هيچ‌‌گاه قابل حذف نخواهد بود. مطالعاتي در مورد مسائل مربوط به زيرساخت و گزينه‌هاي پيش‌رو در ايالات متحده در حال انجام است [ص 40].
  12. در سال 1990گزينه مورد انتخاب infra-red بود و پس از آن گزينه امواج راديويي با رنج کوتاه 8/5 تا 9/5 گيگاهرتز (DSRC) ظهور کرد. استفاده ازInfra red در محيط‌هاي شهري و DSRC در محيط‌هاي بين شهري موفقيت‌آميز به اثبات رسيد.  در طول سال 2000 مباحثات به سمت برتري ترکيب DSRC و GSM کشيده شد و در سال 2010، LTE[5] به عنوان يک ترکيب مناسب با GSM و جايگزيني براي DSRC ظهور يافت[ص 40].
  13. موضوع بنيادي در هر مباحثه‌اي در مورد فناوري اين است که نيازمندي‌هاي کاربردها با فناوري موجود منطبق باشد. بايد در نظر گرفت که برتري فني يک فناوري نيز به‌ تنهايي مورد توجه نيست، بلکه شبکه‌هاي ارتباطي آن نيز بايد موجود و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه باشند. نسل ­هاي 2.5 و 3 فناوري تلفن همراه داراي اين مزيت هستند که در همه‌جاي دنيا موجود و مستقر مي‌باشند. اين فناوري‌هاي استقرار يافته داراي ظرفيت‌هاي لازم براي مديريت نيازمندي‌هاي فني اکثر کاربردهاي تحرک‌پذيري و تجاري ارتباطات خودرويي مي‌باشند. نمونه‌هايي از چنين کاربردهايي توسط  OEM ها و سازندگان سامانه ­هاي navigation ارائه شده است  که در آن‌ها از نوعي ترکيب سرويس‌هاي صوتي و داده استفاده شده است[ص 40].
  14. از نگاه ديگر، فناوري ارتباطات برد کوتاه نيازمندي‌هاي فني مورد نياز براي کاربردهاي ايمني V2V و V2I را تأمين کرده ولي نياز به استقرار زيرساخت‌هاي جديد دارند. در حال حاضر ظرفيتي تحت عنوان "پرداخت کاربران" براي اين فناوري‌ها وجود ندارد. براي استقرار اين سامانه‌ها نياز به يک راهبري برجسته از طرف يکي از گردانندگان اصلي وجود دارد. اين راهبري مي‌تواند در قالب يک تصميم رسمي از طرف عوامل زير صورت گيرد[ص 41].:
  • قانون گذاران (= دولت) که با اجباري ساختن V2V باعث مي‌شوند توسعه فناوري‌هاي مکمل V2I شتاب بگيرند،
  • قانون گذاران/اپراتورهاي راهداري که در زمينه ايجاد زيرساخت‌ها سرمايه‌گذاري کنند به اين منظور که به تشويق توسعه فناوري جديد ايمني و تحرک‌پذيري بپردازند،:
  • صنعت خودرو تا به نيازمندي‌ها در اين زمينه پاسخگو باشد،:
  • ترکيبي از سرمايه‌گذاري بخش عمومي و خصوصي
  1. اين سياستي است که در کشور ژاپن به‌کار گرفته شد. يک شبکه تجهيزات DSRC که از بودجه عمومي استفاده مي‌کند در حدود 1600 منطقه بحراني استقرار يافته است. با استفاده از اين سرمايه‌گذاري، ژاپن يک فضاي ترکيبي شامل سيستم VICS با استفاده از سيگنال دهنده هاي مادون قرمز در مناطق شهري و سيستم‌هاي راديويي [6]FM و [7]DAB، شبکه سلولي 3G و DSRC را در بزرگراه‌ها به‌کار گرفته است [ص 40].
  2. اين نوع از سامانه هيبريدي مي‌تواند يک راه‌حل مصالحه‌اي باشد که ظرفيت‌ واستقرار سريع سامانه مخابراتي مبتني بر اپراتور را با پاسخ‌دهي فناوري‌‌هاي برد کوتاه ترکيب مي‌کند. مثال ديگري از اين رويکرد، توسعه ساختار CALM[8] توسط ISO TC 204 مي‌باشد که به قسمت اعظمي از رسانه ­هاي مخابراتي مناسب دسترسي ايجاد مي‌کند، البته قطعاً پيامدهايي از نظر هزينه و پيچيدگي وجود دارد که بايد به‌طور کامل ارزيابي شود.
  3.  USDOT(RITA) نيز در حال بررسي نوعي از معماري است که تعيين‌کننده عملکردهاي کليدي مي‌باشد که بايد توسط يک سامانه مرکزي انجام شود. معماري سامانه مرکزي براي کاربردي خاص، فناوري ارتباطي متناسب با آن را تأمين مي‌کند. با استفاده از اين روش،DSRC تنها براي کاربردهايي استفاده مي‌شود که به‌طور منحصر به‌فردي براي آنها مناسب مي‌باشد. اين قدرت ترکيب و انطباق کاربردها با فناوري ارتباطي مناسب با آن‌ها، يک ويژگي کليدي محسوب مي­شود [ص 40 و41].
  4. در ايالات متحده، طيف 75 MHz از باند 5850-5925 مگاهرتز، به ارتباطات اختصاصي برد کوتاه (DSRC) تخصيص يافته است که تأمين‌کننده کاربردهاي ITS با کانال‌هاي ويژه براي ايمني و اولويت دسترسي عمومي به کاربردهاي ايمني در تمامي باندها مي‌باشد [ص 41].
  5. در ژاپن طيف بين 775/5 تا 845/5 گيگاهرتز به سرويس‌هاي ITS و ETC اختصاص يافته است. تصميمي نيز مبني بر اختصاص يک فرکانس به ITS در باندهاي 10-MHz در بازه بين 710 تا 770 مگاهرتز اتخاذ شده است. اين باندها با اتمام پخش آنالوگ تلويزيوني در آخر جولاي 2011 خالي شده‌ و براي کمک به رانندگي ايمن توسط سامانه‌هاي مشارکتي که از ارتباطات V2I و V2V استفاده مي‌کنند، به‌کار گرفته مي‌شوند. آزمون­هاي اثبات[9] در سال 2010 انجام شده و باندها از جولاي 2012 در دسترس قرار گرفتند.

ساير کشورهاي جهان نيز باند 9/5 گيگاهرتز را براي کاربردهاي ايمني جاده‌اي در نظر گرفته‌اند که اين موضوع مي‌تواند باعث هماهنگ‌سازي جهاني بيشتري در زمينه استفاده از اين بازه فرکانسي ويژه براي ITS باشد [ص 41 و 42].

  1. در اروپا نيز، سياست بر هماهنگ‌سازي استفاده از فرکانس 875/5-925/5  گيگاهرتز براي سامانه‌هاي حمل ونقل هوشمند (ITS) مي‌باشد [ص 42].
  2. در آمريکا استانداردهاي سامانه ­هاي مشارکتي به عنوان بخشي از برنامه استانداردسازي ITS توسعه يافته ­اند. استانداردهاي جاري براي ارتباطات خودرويي شامل IEEE 802.11p، IEEE 1609.x و SAE J2735 به منظور پشتيباني واسط­ هاي بي­ سيم V2V و V2I بر مبناي فناوري DSRC هستند [ص 42].


[1]  خدماتي که در پروژه SmartWay در زمينه ITS در ژاپن تعريف شده است. پروژه SmartWay در اين کشور به  پياده­ سازي ايمني ترافيکي، کاهش­ ازدحام و پشتيباني از محيط زيست مي ­پردازد.

[2] broadcast

[3] Variable Message Sign

[4] Vehicle-Infrastructure Communication System

[5] Long-Term Evolution (of UTMS technology)

[6] Frequency Modulation

[7] Digital Audio Broadcasting (Digital Radio)

[8] Communication Access for Land Mobiles (wireless communication protocols)

[9] Proving Tests

 


لینک ها
 ضمایم
 
 




آخرین تاریخ بروزرسانی ۱۳۹۶/۹/۱۴
كليه حقوق اين سايت متعلق به پروژه سامانه ارتباطات هوشمند خودرویی است