1.پیش زمینه
مشهد، شهر مقدس ایران، در فاصله 850 کیلومتری شمال شرق تهران قرار گرفته است. در قرن 9 میلادی امام رضا، امام هشتم شیعیان، در این شهر به شهادت رسید. وجه مقدس وی در جامعه، آرامگاه او را تبدیل به محلی روحانی جهت زیارت زائرین تبدیل نمود. هر ساله، تعداد زیادی از زائران به این حرم مقدس روی می آورند، که در نوع خود نمونه ای بی نظیر و قابل تامل است. آثار تاریخی ارزشمند و متون گرانبهای متعددی در کتابخانه حرم مقدس نگاه داری می شوند. مشهد همچنین شهری توریستی است که در آن انواع هتل ها و مهمانخانه ها برای زائرینی تعبیه شده اند که هر روز از نقاط مختلف کشور از طریق دهها پرواز، یا سفرهای ریلی و جاده ای به این شهر وارد می شوند.
وضعیت جوی شهر مشهد بین زمستانهایی بسیار سرد، بهاری خوشایند، تابستانی ملایم و پاییزی زیبا متغیر است. حرم با شکوه امام رضا در کنار مجموعه عظیم تاریخی و هنری مربوط به آن از مناظر دیدنی شهر مشهد می باشد. این مجموعه عظیم شامل صحنها، رواقها، و ایوانهای حرم، مسجد گوهرشاد( متعلق به دوران تیموریان)، کتابخانه و موزه غنی آستان قدس رضوی می گردد. گنبد طلایی عظیم و با شکوهی بر روی حرم مطهر بنا شده است، که چندین ایوان و رواق آنرا در بر گرفته اند. مسجد بزرگ گوهرشاد در جنوب حرم، موزه و آرامگاه شیخ بهایی در جنوبی ترین نقطه نسبت حرم، و مدارس پریزاد و بلاسار در غرب حرم قرار گرفته اند.
به جز تعداد قابل توجهی از پارکها و فضاهای سبز زیبا، می توان به مقبره نادرشاه و استخر کوه سنگی بعنوان دیگر مناظر درون شهری مشهد اشاره نمود. همچنین اماکن دیدنی و مذهبی ایی در خارج شهر مشهد قرار گرفته اند که از آن جمله می توان به آرامگاه خواجه مراد، آرامگاه خواجه ربیع در 6 کیلومتری شمال شهر که در آن کتیبه هایی ارزشمند از خطاط مشهور دوره صفوی، رضا عباسی، به یادگار مانده است، آرامگاه خواجه اباصلت واقع در کیلومتر 20 جاده مشهد- نیشابور اشاره نمود( هر سه شخصیت فوق الذکر از اصحاب امام رضا (ع) بوده اند).
از دیگر جاذبه های توریستی مشهد مقبره شاعر بزرگ ، فردوسی ، می باشد که در توس، واقع در 24 کیلومتری شمال مشهد قرار دارد. شاندیز، طرقبه، طرق، اخلمد و زشک از جمله تفریحگاههای تابستانی مشهد می باشند که هر ساله در فصل گرم تابستان عده زیادی از مسافران را در خود جای می دهند.
همه موارد ذکر شده در سطور فوق مشهد را بعنوان یک مرکز زیارتی مهم مطرح ساخته اند و در نتیجه، همواره ترافیک سنگینی در مسیرهای منتهی به اماکن مذهبی ، بویژه حرم امام رضا، مشاهده می گردد. حجم ترافیک رشد فزاینده ای در هر سال دارد، و این بر شدت مشکلات ترافیکی می افزاید. مسیر های حلقه ای(RING ROADS) اساس ساختار ترافیکی را در مشهد تشکیل داده و عمده حجم مسیرهای تغذیه کننده را حمل می نمایند.
ناهمگونی ترافیک، توقف بدون مجوز خودروها در سطح خیابان، هندسه نامناسب تقاطع ها، سیستمهای کنترل ترافیک نا کار آمد، و غیره را می توان به عنوان علل عمده مشکلات ترافیکی مشهد بر شمرد. عواقب ناشی از این مشکلات تاخیرهای مکرر در مسیر های عبور و مرور، افزایش میزان تصادفات، آسیبهای محیط زیستی، و غیره می باشند. سیستم مدیرت ترافیک فعلی در مشهد نا کارآمد می باشد و قادر به حل اینگونه مشکلات نخواهد بود. بدین ترتیب، این شهر نیازمند نوعی سیستم پیشرفته مدیریت ترافیک می باشد تا وضعیت فعلی ترافیک بهبود یابد.
پس از یک سری بحث و بررسی ها با شرکت Coe India Ltd.، آقای Kulvinder Singh از Coe India Ltd به ما قول همکاری در این پروژه را داد و اطلاعات پایه ای را که در محل گردآوری کرده بود، در اختیار ما گذاشت. این مقاله پیشنهادی بر اساس اطلاعات گردآوری شده و سلسله مباحث صورت گرفته با آقای Kulvinder Singh تهیه و تنظیم شده است.
در این مقاله، پیشنهاد انجام یک سری تحقیقات و مطالعات پایه جهت تعیین و تشخیص سطح نیاز برای افزایش ظرفیت ترافیکی و بهبود سطح ارائه خدمات در جاده های شهر مشهد ارائه شده است. این مطالعات و تحقیقات جهت یاری رساندن به مسئولین ذیربط در اتخاذ تصمیماتی صحیح طراحی و تعبیه شده اند.
2. گستره عملیاتی
پس از مرور وضعیت جاری ترافیک در مشهد، مشخص شد که این شهر نیازمند اقدامی سریع و کارآمد جهت اداره ترافیک رو به گسترش خود می باشد. مشکلات ایجاد شده تا حد زیادی مربوط به تاخیر های تقاطعی می باشند. جهت رفع این مشکلات، با ارائه یک برنامه تحقیقی نقاط مبتلا به این مشکل شناسایی شده، با جزییات کامل مورد بررسی قرار گرفته، و روشهای مناسبی در مورد آنها ( هم کوتاه مدت و هم بلند مدت) اتخاذ می گردد
اهداف این عملیات عبارتند از:
مطالعه شبکه جاده های شهری و شناسایی نقاط کند کننده جریان ترافیک
ارائه روشهایی مناسب جهت بهره برداری موثر تر از ظرفیت شبکه
شناسایی و ارائه طرحهای افزایش ظرفیت شبکه بر حسب نیاز
جهت تحقق این اهداف، اقدامات زیر باید صورت پذیرند:
گردآوری اطلاعات ترافیکی و اجتماعی – اقتصادی مورد نیاز برای مطالعات مورد نظر
بررسی شبکه( فعلی و پیشنهاد شده)
تخمین روند رشد ترافیک
پیش بینی و تخصیص ترافیک در سطح شبکه
شناسایی تنگناها یا کندکننده های ترافیکی
برآورد دقیق و کامل از تنگناها و یا کندکننده های ترافیکی
اتخاذ روشهایی برای استفاده بهینه از ظرفیت شبکه
تخمین هزینه اجرای پروژه
تهیه و طراحی برنامه هایی جهت اعمال اهداف مورد نظر
3. سیستمهای مدیریت ترافیک
با رشد ترافیک در جادهای فعلی شهرها، تراکم ترافیکی بعنوان مشکلی بزرگ فرا روی شهروندان قرار می گیرد. راه حل های کوتاه مدتی از قبیل تعریض جاده ها، ایجاد سطوح مرتفع برای تردد خودروها، تعبیه میان بر ها و بزرگراه های شهری، پر هزینه بوده و در برخی موارد بعلت فقدان سطح زمین کافی برای اجرای آنها، استفاده از این راه حلها غیر ممکن خواهد بود. با بکارگیری تکنیکهای مدیریت ترافیک می توان این مشکلات را تا حد زیادی برطرف نمود. سیستمهای مدرن مدیریت ترافیک بطور موفقیت آمیزی در بسیاری از کشورها بکار گرفته شده اند.
3-1. سیستمهای رایج مدیریت ترافیک
بسیاری از خیابانهای درون شهری وادار به تحمل حجمهای ترافیکی ایی می شوند که هرگز برای آنها طراحی و تعبیه نشده اند. در نتیجه، بروز تاخیرهای طولانی، تراکم ترافیکی و تصادفات اجتناب ناپذیر خواهند بود. این مشکلات را می توان تا حدی با کنترل ترافیک، اعمال روشهای قانونی و تحمیل تکنیکهای مدیریتی برطرف نمود تا استفاده به صرفه از خیابانها را ممکن شود.
برخی تکنیکهای مدیریت ترافیک مرسوم عبارتند از:
اعمال محدودیت در چرخشها و دور زدن ها
ایجاد خیابانهای یک طرفه
عملیات جریان ترافیکی جزر و مدی
4)تخصیص خطوطی ویژه اتوبوسها
مسدود ساختن خیابان های جنبی
این تکنیکها در کاهش میزان مشکلات تا حدی موثر می باشند، اما جهت اداره جریانهای سنگین ترافیک کافی و مناسب نیستند. فن آوری پیشرفته امروزی ابزارهای به مراتب موثرتری در اختیار مهندسین ترافیک قرار داده است تا بتوانند موانع ترافیکی را با روشهایی کارآمد بر طرف نمایند. سیستم هوشمند حمل و نقل (ITS) اصطلاح فراگیری است که اشاره به اجتماع فن آوریهای پیشرفته حمل و نقل دارد. این فن آوریها شامل راهبری و هدایت رانندگان، گرد آوری الکترونیکی عوارض جاده ها، ادوات خاص هشدار وسایل نقلیه و اجتناب از تصادمات، کنترل و اداره ترافیک، مدیریت شرایط بحرانی و فاجعه آمیز، و کنترل آلودگی می گردند. در بخش بعدی ITS و کارکرد آن تشریح می گردند.
3-2) سیستم هوشمند حمل و نقل(ITS)
ITS فن آوریهای پیشرفته پردازش اطلاعات کامپیوتر، ارتباطات، سنسور، و الکترونیکی و استراتژیهای مدیریتی را در خود گرد آورده است تا ایمنی و راندمان سیستم حمل و نقل سطحی افزایش یابد. این استراتژیها عبارتند از:
گردآوری و ارسال اطلاعات در مورد شرایط ترافیکی و زمان بندی های گذرا قبل از و در طول سفر. با هشیاری نسبت به خطرها و تاخیر ها، مسافران می توانند برنامه های سفری خود را تغییر دهند تا بروز هر گونه ناسازگاری و اعمال فشار بر سیستم به حداقل برسد.
تقلیل سطح تراکم با کاهش تعداد تصادفات، جمع آوری خرابیهای تصادفات به سرعت پس از بروز آنها، تغییر مسیر ترافیک حول این خرابیها و جمع آوری خودکار عوارض.
اصلاح و بهبود بهره کاربردی ناوگان تجاری، گذرا و امنیتی حمل و نقل با استفاده از سیستم موقعیت یابی فراگیر، تحویل پروژه به کمک کامپیوتر، سنجش سیستمهای محرک که وسایل نقلیه را از طریق بخش عمده ای از مسیر تخصیص یافته به مهمانان بین المللی را به جریان می اندازند.
هدایت رانندگان در دستیابی به مقاصدشان از طریق سیستمهای راهبری مجهز به مسیر یاب یا راهنمای مسیر.
سه حوزه عملکردی اصلی برای ITS وجود دارند که در ذیل تشریح شده اند.
3-2-1. سیستمهای پیشرفته مدیریت ترافیک (ITS)
این حوزه عملکردی شامل گسترش سیستمهای کنترل ترافیک سازگار می گردد که در استرالیا پایه گذاری شده است. SCATS (سیستم ترافیک سازگارپذیر هماهنگ سیدنی) در اوایل دهه 70 در NSW استرالیا تهیه و تنظیم گردید. این سیستم در حال حاضر جهت کنترل بیش از 5500 تقاطع در سراسر جهان، شامل مراکز ایالتی استرالیا و 5 کشور دیگر، بکار می رود. SCATS در واقع از اولین نسل ATM ها می باشند. SCOOT ( تکنیک بهینه سازی شکافت، چرخه و آفست)، طراحی شده در بریتانیا، نیز در بسیاری از کشورها بعنوان ابزار مدیریت ترافیک بکار می رود.