آیا اجرای سیاست‌ها و اقدامات حمل و نقل بار شهری بر رفتار ذینفعان تأثیر می‌گذارد؟

آیا اجرای سیاست‌ها و اقدامات حمل و نقل بار شهری بر رفتار ذینفعان تأثیر می‌گذارد؟

حمل و نقل بار شهری برای کیفیت زندگی بسیار مهم است که همزمان اثرات جانبی قابل توجهی نیز ایجاد می‌کند. این مقاله رویه‌ها و روش‌هایی را برای استفاده ثانیه به ثانیه از داده‌های GPS برای ارزیابی عملکرد حمل و نقل شهری پیشنهاد می‌دهد. این ارزیابی بر سه معیار مهم از فعالیت‌های حمل و نقل شهری، از جمله تحرک، مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای، تمرکز دارد. بر اساس مسیرهای دقیق GPS، تحرک وسیله نقلیه را می‌توان با استفاده از معیارهایی مانند تعداد تحویل‌های انجام شده، زمان سرویس در ایستگاه‌های تحویل و زمان سفر در هر بخش از سفر بین ایستگاه‌های تحویل و بین ایستگاه‌های تحویل و انبار مشخص کرد. مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای را نیز می‌توان با استفاده از مدل‌های انتشار در مقیاس خرد تخمین زد. یک مطالعه موردی با استفاده از داده‌های GPS ارائه شده توسط یک شرکت مواد غذایی با فروشگاه‌های زنجیره‌ای در منطقه شهری نیویورک انجام شده است. این مطالعه موردی امکان استفاده از داده‌های GPS برای ارزیابی عملکرد حمل و نقل را توجیه می‌کند. نتایج همچنین نشان می‌دهد که برخی از سیاست‌های نوآورانه حمل و نقل (مانند تحویل در ساعات غیر کاری) می‌تواند به بهبود کارایی تحویل‌های شهری و کاهش مصرف سوخت وسایل نقلیه و انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند.

مقدمه

حمل و نقل بار شهری برای کیفیت زندگی بسیار مهم است که همزمان اثرات جانبی قابل توجهی نیز ایجاد می‌کند. با وجود سهم نسبتاً کم نسبت به کل ترافیک، اخیراً مشخص شده است که جابجایی بار شهری تأثیر زیادی بر کارایی و استحکام سیستم حمل و نقل شهری دارد. به عنوان مثال، در مقایسه با وسایل نقلیه مسافربری، حجم و مسافت طی شده (VMT) وسایل نقلیه تجاری در اکثر مناطق شهری سریعتر در حال رشد است. هولگوین-وراس و همکاران (2008) خاطرنشان کردند که ارزش زمان سفر برای کامیون‌های تجاری می‌تواند به 50 تا 70 دلار در ساعت برسد که 2 تا 6 برابر بیشتر از خودروهای سواری است. طبق گزارش آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA)، میزان انتشار (به عنوان مثال، دی اکسید کربن تولید شده در هر مایل رانندگی) کامیون‌های سبک بسیار بیشتر از خودروهای سواری است. چنین تأثیری با توجه به افزایش اندازه کامیون برجسته‌تر می‌شود. در نتیجه، اندازه‌گیری عملکرد فعالیت‌های حمل و نقل بار شهری به یک وظیفه ضروری تبدیل شده است.

توصیف فعالیت‌های حمل و نقل شهری به دلیل ماهیت پیچیده و چندوجهی آن چالش برانگیز است. به طور کلی، روش‌های مدل‌سازی حمل و نقل را می‌توان به دو گروه طبقه‌بندی کرد، یعنی مدل‌سازی مبتنی بر کالا و مدل‌سازی مبتنی بر سفر وسیله نقلیه (Holguin-Veras and Thorson, 2003; Raothanachonkun et al., 2007). هدف اولی، ارزش کالاها و میزان کالاهای حمل شده است که بازتاب مستقیمی از ویژگی‌های اقتصادی هستند. دومی، فعالیت‌های وسایل نقلیه حمل و نقل (مثلاً تعداد سفرها و تحویل‌های انجام شده) را نشان می‌دهد که می‌توان به راحتی از طریق شمارش میدانی و داده‌های نظارت بر ترافیک (مثلاً GPS) به دست آورد.

برخلاف ابزارهای سنتی مانند آشکارسازهای حلقه‌ای و دوربین‌های ترافیکی که فقط می‌توانند داده‌ها (مثلاً جریان و اشغال) را از تعداد محدودی از مکان‌های شبکه جمع‌آوری کنند، واحدهای GPS قابل حمل‌تر و ارزان‌تر هستند و می‌توانند برای ثبت مسیرهای دقیق وسایل نقلیه در مناطق وسیع مستقر شوند. مسیرهای GPS بازتاب مستقیمی از وضعیت ترافیک هستند که می‌توانند بیشتر پردازش شده و برای کسب اطلاعات بیشتر (مانند سرعت، شتاب/کاهش سرعت، توقف‌ها، مدت زمان توقف و غیره) مورد استفاده قرار گیرند.

با این حال، استفاده از GPS برای اندازه‌گیری عملکرد حمل و نقل شهری، چالش‌هایی را نیز به همراه دارد. یکی از چالش‌ها این است که کسر وسایل نقلیه نمونه‌برداری شده (نرخ نفوذ) معمولاً بسیار کوچک است. در حالی که یک آشکارساز حلقه‌ای یا دوربین ترافیک می‌تواند داده‌ها را از هر وسیله نقلیه‌ای که از محل عبور می‌کند، جمع‌آوری کند، تنها تعداد انگشت‌شماری از وسایل نقلیه در شبکه ترافیک ممکن است مجهز به ثبت داده‌ها از طریق GPS باشند. چالش دیگر، تداخل سیگنال در محیط شهری (به عنوان مثال، ساختمان‌های بلند، تونل‌ها، پل‌های هوایی بزرگراه و غیره) است که می‌تواند کیفیت داده‌ها را کاهش دهد. علاوه بر این، واحدهای GPS فقط می‌توانند اطلاعاتی در مورد فعالیت‌های فیزیکی وسیله نقلیه ارائه دهند، اما معمولاً نمی‌توانند توضیحات رفتاری در مورد فعالیت‌های فیزیکی ارائه دهند (به عنوان مثال، هدف از توقف وسیله نقلیه).

شناسایی ایستگاه‌های تحویل از ایستگاه‌های غیر تحویل با استفاده از داده‌های GPS نیز در اندازه‌گیری عملکرد حمل و نقل چالش برانگیز است. دلیل این امر این است که وسایل نقلیه علاوه بر تحویل/برداشت، به دلایل مختلفی مانند ازدحام ترافیک، انتظار در غرفه عوارض یا کشتی، ایستگاه‌های برنامه‌ریزی نشده و غیره نیز متوقف می‌شوند. حتی از دست دادن سیگنال GPS می‌تواند منجر به توقف‌های کاذب شود. چندین مطالعه قبلی تلاش کرده‌اند تا ایستگاه‌های تحویل را از ایستگاه‌های غیر تحویل جدا کنند، به عنوان مثال، Greaves و Figliozzi (2008)، McCormack و همکاران (2010)، Richardson و همکاران (2013)، که تنها چند نمونه از آنها هستند. با این حال، روش‌های موجود در این مطالعات قبلی یا بسیار وقت‌گیر هستند (شامل بازرسی دستی سنگین) یا قوی نیستند. در Yang و همکاران (2014)، یک مدل شناسایی ایستگاه تحویل قوی با استفاده از تکنیک ماشین بردار پشتیبان (SVM) پیشنهاد شده است. این مدل از سه ویژگی استفاده می‌کند: مدت زمان توقف، فاصله تا مرکز شهر و فاصله دودویی یک توقف تا نزدیکترین گلوگاه اصلی آن. یک SVM خطی با اعتبارسنجی متقابل k-fold تو در تو، علی‌رغم عدم تعادل در تعداد توقف‌های تحویل و توقف‌های غیر تحویل، در شناسایی توقف‌های تحویل بسیار قابل اعتماد و قوی است. در این مقاله، توقف‌های تحویل بر اساس مدل مبتنی بر SVM در یانگ و همکاران (2014) شناسایی می‌شوند.

در حالی که اکثر مطالعات موجود عمدتاً مربوط به عملکرد جابجایی وسایل نقلیه تجاری هستند، تلاش‌هایی برای تعیین کمیت اثرات جانبی (مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای) تولید شده توسط این وسایل نقلیه انجام شده است. در این مقاله، تمرکز بر استفاده از داده‌های GPS ثانیه به ثانیه برای ارزیابی عملکرد فعالیت‌های حمل و نقل شهری، از جمله جابجایی، مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای است. معیارهای جابجایی در درجه اول مربوط به کارایی جابجایی‌های حمل و نقل شهری هستند، به عنوان مثال، زمان سفر یک تور تحویل، تعداد ایستگاه‌های تحویل و زمان سرویس در ایستگاه‌های تحویل. مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای برای تعیین کمیت هزینه‌ها و اثرات جانبی زیست‌محیطی فعالیت‌های حمل و نقل شهری استفاده می‌شوند. چنین اقداماتی می‌تواند به طراحی و ارزیابی سیاست‌های حمل و نقل کمک کند و تصمیم‌گیری‌های آموزنده‌تری را امکان‌پذیر سازد. به عنوان مثال، یکی از سیاست‌های نوآورانه اخیر حمل و نقل، ارائه مشوق‌هایی برای مشاغل برای پذیرش تحویل‌ها در ساعات غیر کاری است. این سیاست را می‌توان از دو جنبه ارزیابی کرد: اول میزان مشارکت کسب و کارها در یک منطقه شهری، در حالی که دوم بهبود عملکرد حمل و نقل تحت چنین سیاستی است. روش‌های اندازه‌گیری عملکرد مبتنی بر GPS که در این مقاله پیشنهاد شده‌اند، می‌توانند به ارزیابی سیاست تحویل خارج از ساعات کاری و سایر سیاست‌های حمل و نقل از دیدگاه دوم، یعنی از نظر تحرک، مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای فعالیت‌های حمل و نقل شهری، کمک کنند.(منبع).