چکیده
ESC کوتاه شده واژه Electronic Stability Control به معنی کنترل پایدار الکترونیک خودروها میباشد. ESC سیستمی است که از قابلیت مناسبی برای ترکیب با سیستم ترمز ضد قفل ABS برخوردار است. کارکرد ESC شامل کاهش قدرت موتور به وسیله کنترل خودکار سرعت (ریتارد) و به طور همزمان عملکرد سیستم ترمز برای کنترل نیروهایی است که عامل از دست رفتن کنترل وسایل نقلیه هستند. بعد از ترمز کردن، تمام فرایند به طور اتوماتیک و بدون دخالت راننده صورت میگیرد. ESC با کنترل همه جانبه خودرو، رانندگان را در کنترل جانبی و جلوگیری از واژگونی و ناپایداری خودرو کمک میکند، در حالی که ABS از لغزش چرخها در خط مستقیم جلوگیری میکند. ERP کوتاه شده واژه Electronic Road Pricing به معنای پرداخت اتوماتیک عوارض جادهای میباشد. اجرای این طرح شامل نصب نرم افزارهای پیشرفته کنترل ترافیک در مراکز مربوطه، نصب دوربین هایی در درگاههای پرداخت اتوماتیک برای تشخیص شماره پلاک خودروها و دریافت عوارض جادهای به صورت الکترونیک میباشد. در این نوشتار، ما به بررسی و آنالیز سیستمهای مذکور و تأثیر این سیستمها در ایمنی راهها و خودروها پرداختهایم و راهکارهای مناسبی جهت تلفیق این سیستمها و هوشمندسازی حملونقل در کشورهای در حال توسعه ارائه نمودهایم.

کلید واژه : کنترل پایدار الکترونیک خودرو((ESC ، سیستم ترمز ضد قفل((ABS ، تجهیزات هوشمند، پرداخت اتوماتیک جادهای .(ERP)

۱

مقدمه

افزایش روزافزون تعداد وسایل نقلیه، اجرای سیستمهای هوشمند در صنعت حملونقل را اجتناب ناپـذیر نمـوده اسـت. مـا در ایـن بررسی سه مورد از این سیستمها، ارتباط آنها با یکدیگر و نقش این سیستمها را در افزایش ایمنی خودروها و توسعه سیستم حمـلو-نقل مورد بررسی قرار دادهایم. سیستمERP سیستم پرداخت اتوماتیک جادهای میباشد. در اجرای این تکنولوژی خودروهای در حـال عبور از مراکز پرداخت عوارض در بزرگراهها، نیازی به توقف برای پرداخت ندارند بلکه با عکس برداری دوربینهای ERP نصب شده در درگاههای پرداخت اتوماتیک از پلاک خودروها، بدون آنکه خودرویی توقف کند مبلغ عوارضی از حساب ویـژه اختصـاص داده شـده بـه پلاک هر خودرو کسر میشود و در مدت زمان معین و به صورت دورهای (همانند خلافی)، مبلـغ قابـل پرداخـت کلیـه راههـای شـامل عوارضی که خودرو در آن تردد کرده، به صورت الکترونیک دریافت میگردد. نقش اساسی این سیسـتم، کسـر عـوارض جـادهای بـدون توقف خودرو در راههای دارای درگاه عوارضی میباشد. عدم توقف خودرو در ایـن سیسـتم سـبب تسـریع رونـد ترافیـک، جلـوگیری از تصادفات زنجیرهای در درگاههای پرداخت عوارضی که در بزرگراههای معمولی در نقـاط مختلـف مشـاهده مـیشـود و از همـه مهمتـر، پرداخت عوارض بر اساس مقدار مسافت پیموده شده توسط وسیله نقلیه در بزرگراههای دارای عوارضی میشود(پای وند، .( ۵ :۱۳۸۷

بر خلاف عملکرد سیستم های ERP که مربوط به راهها میباشد، سیستمهای ABS و ESC تجهیزات هوشمند مورد استفاده در خودرو ها هستند، که این سیستمها می توانند در کنار سیستم های هوشمند ERP در عملکرد ایمنی راه ها، وسایل نقلیه و کنترل آنها و زیرساخت های لازم بزرگراه های هوشمند بکار گیری گردند.

سیستم ABS نیز، سیستم ترمز ضدقفل نصب شده بر روی خودروها میباشد. قفل شدن چرخهای یک خودرو در شرایط ترمزهای شدیدباعث کاهش ۴۰ درصدی اصطکاک بین تایر خودرو و سطح جاده میشود(.(Halderman,1996:4 سیستمABS، سیستمی است که در ترمزهای شدید با رها کردن و فشار اتوماتیک لنت مانع لغزش خودرو میشود و باعث میشود خودرو در مسافت کوتاهتری توقف نماید. علت این امر آن است که ضریب اصطکاک بین تایر و سطح جاده تابع غیرخطی از لغزش چرخ است که معمولاً به صورت زیر تعریف میشود(:(H.T.szostak,1998

(۱)

که در آن، ω سرعت زاویهای چرخ خودرو، R شعاع چرخ و V سرعت حرکت خطی در راستای طولی است. دراین رابطه اگر ازفرمول اول و در غیر این صورت از فرمول دوم استفاده میشود. حرکت آزاد چرخها معادل لغزش صفر و قفل شدن چرخها معادل لغزش ۱ است. لغزش – ۱ معادل لیز خوردن چرخها در حالی است که خودرو حرکت نمیکند. (همان Take off در اصلاح عامیانه حرکات نمایشی خودرو) سیستمESC ، سیستم هوشمندکنترل پایداری خودرو در شرایط نامساعد است. سیستم ESC در واقع وظیفه کنترل جانبی و جلوگیری از واژگونی و ناپایداری خودرو را برعهده دارد(ESC .(Jenifer Dang,2011 به طور بسیار دقیق، واکنشهای خودرو را در شرایط مختلف مورد بررسی الکترونیکی قرار میدهد و با یک ناپایداری در شرایط خودرو، این سیستم سریعا ًواکنش نشان میدهد.

این واکنش شامل کاهش قدرت موتور به وسیله ساسات یا زمان شروع ریتارد (کنترل خودکار سرعت) و به طور همزمان عملکرد ترمز برای کنترل نیروهایی است که عامل از دست رفتن کنترل یا اصطکاک وسایل نقلیه هستند. کل این فرایند به طور اتوماتیک و بدون دخالت راننده اتفاق میافتد(.(Fordmedia,2011