वाहन संचार प्रणाली

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वाहन संचार प्रणालियाँ कंप्यूटर नेटवर्क हैं। जिनमें वाहन और सड़क के किनारे की इकाइयाँ बिंदु (नेटवर्किंग) हैं। जो एक दूसरे को सुरक्षा चेतावनी और यातायात सूचना जैसी जानकारी प्रदान करती हैं। वे दुर्घटनाओं और यातायात की भीड़ से बचने में प्रभावी हो सकते हैं। दोनों प्रकार के बिंदु समर्पित लघु-श्रेणी संचार (डीएसआरसी) उपकरण हैं। डीएसआरसी 5.9 गीगाहर्ट्ज समूह में 75 मेगाहट्र्ज की समूह विड्थ और 300 मीटर (980 फीट) की अनुमानित सीमा के साथ काम करता है।[1] वाहन संचार सामान्यतः शिक्षित परिवहन प्रणालियों (आईटीएस) के एक भाग के रूप में विकसित किया जाता है।

इतिहास

वाहन संचार की प्रारंभ 1970 के दशक में हुई। संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान में क्रमशः इलेक्ट्रॉनिक मार्ग मार्गदर्शन प्रणाली (ईआरजीएस) और सीएसीएस जैसी परियोजनाओं पर काम प्रारंभ हुआ।[2] जबकि अंतर-वाहन संचार (आईवीसी) शब्द 1980 के दशक की प्रारंभ में प्रसारित होना प्रारंभ हुआ।[3] मानकीकरण गतिविधियाँ प्रारंभ होने से पहले विभिन्न मीडिया का उपयोग किया गया था, जैसे कि पराबैंगनीकिरण, अवरक्तीय और रेडियो तरंगें है।

1986 और 1997 के बीच संयुक्त राज्य अमेरिका में उन्नत पारगमन और राजमार्ग परियोजना के लिए भागीदार वाहन संचार परियोजनाओं में एक महत्वपूर्ण सफलता थी।[4] यूरोप में वाहन संचार से संबंधित परियोजनाओं को 1986 और 1995 के बीच यूरेका प्रोमेथियस प्रोजेक्ट परियोजना के साथ प्रारंभ किया गया था।[5] उन्नत सुरक्षा वाहन (एएसवी) कार्यक्रम,[6] चालक I और II,[7] फ्लीटनेट (गाड़ियों का समूह),[8] कार व्याख्यान 2000,[9] आदि जैसी अनेक बाद की परियोजनाओं को विश्व भर में प्रयुक्त किया गया है।

2000 के दशक की प्रारंभिक में, वाहन तदर्थ नेटवर्क अथार्त वाहन संबंधी तदर्थ नेटवर्क (वीएएनइटी) शब्द को वायरलेस तदर्थ नेटवर्क अथार्त मोबाइल एड-हॉक नेटवर्क (एमएएनइटीएस) के सिद्धांतों के एक अनुप्रयोग के रूप में वाहनों के क्षेत्र में प्रस्तुत किया गया था। वीएएनइटी और आईवीसी शब्द अलग-अलग नहीं हैं और सड़क के किनारे के आधारभूत संरचना पर निर्भरता के साथ या बिना वाहनों के बीच संचार को संदर्भित करने के लिए एक दूसरे के रूप में उपयोग किए जाते हैं। चूंकि कुछ लोगों ने तर्क दिया है, कि आईवीसी केवल सीधे वी2वी सम्बन्ध को संदर्भित करता है।[10] यूरोपीय संघ, जापान, संयुक्त राज्य अमेरिका और विश्व के अन्य हिस्सों में अनेक परियोजनाएं सामने आई हैं, उदाहरण के रूप मे, ईटीसी,[11] सुरक्षित स्थान,,[12] रोकना,[13] सह-सुरक्षा,[14] तत्काल,[15] एवं आईवीआई है।[16] ये परिवर्णी शब्द या तो ऐतिहासिक संदर्भ, उपयोग की गई विधि, मानक, या देश (वाहन टेलीमैटिक्स, डीएसआरसी, तरंग,[17] वनेत, एलओवी, 802.11पी, आईटीएस-जी5,[18] वी2एक्स) में एक दूसरे से भिन्न हैं। वर्तमान में, 3जीपीपी-रिलीज़ 16 [19] पर आधारित कोष्ठात्मक और आईइइइ 802.11पी पर आधारित वाईफाई, सम्बद्ध वाहनों को सक्षम करने वाली संभावित संचार विधि सिद्ध हुई हैं।

वाहनों से होने वाले संचार को संदर्भित करने के लिए अनेक शब्दों का उपयोग किया गया है। ये परिवर्णी शब्द या तो ऐतिहासिक संदर्भ में, उपयोग की गई विधि, मानक या देश (टेलीमैटिक्स , समर्पित लघु-श्रेणी संचार, तरंग,) में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।[17] वनेत, एलओवी, 802.11पी, आईटीएस-जी5,[18] वी2एक्स) में एक दूसरे से भिन्न हैं। वर्तमान में, 3जीपीपी-रिलीज़ 16 [19] पर आधारित कोष्ठात्मक और आईइइइ 802.11पी पर आधारित वाईफाई, सम्बद्ध वाहनों को सक्षम करने वाली संभावित संचार विधि सिद्ध हुई हैं। चूंकि, यह इस बात को खंडन नहीं है कि अन्य प्रौद्योगिकियां उदाहरण के रूप मे, दृश्यमान प्रकाश संचार, जिगबी , वीमैक्स, सूक्ष्मतरंग, अत्यधिक उच्च आवृत्ति अभी भी एक वाहन संचार अनुसंधान क्षेत्र हैं।[20]

अनेक संगठन और सरकारी एजेंसियां ​​वाहन संचार (एएसटीएम अंतर्राष्ट्रीय, इंस्टीट्यूट ऑफ़ इलेक्ट्रिकल एंड इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स, ईटीएसआई, एसएई अंतर्राष्ट्रीय, 3जीपीपी, रेडियो उद्योग और व्यापार संघ, दूरसंचार प्रौद्योगिकी समिति, टीटीए,) के लिए मानक और विनियमन प्रवृत्त करने से संबंधित हैं।[21] चीन संचार मानक संघ, अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ, 5जी स्वचालित संघ, आईटीएस अमेरिका, अर्टिको, आईटीएस एशिया-पैसिफिक है।[22] 3जीपीपी कोष्ठात्मक आधारित वी2एक्स संचार के लिए मानकों और विशिष्टताओं पर काम कर रहा है,[23] जबकि आईइइइ मानक 802.11वीडी प्रवृत्त करने पर अध्ययन समूह अगली पीढ़ी वी2एक्स (एनजीवी) के माध्यम से काम कर रहा है।[24]

सुरक्षा लाभ

वाहन संचार प्रणालियों के लिए मुख्य प्रेरणा सुरक्षा और यातायात टकराव की अत्यधिक हानी को समाप्त करना है। विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) के अनुसार, विश्व भर में हर साल सड़क दुर्घटनाओं में लगभग 1.2 मिलियन लोगों की मृत्यु होती है, जो चोट के कारण होने वाली सभी मृत्युों में से एक चौथाई है, एवं साथ ही लगभग 50 मिलियन लोग यातायात दुर्घटनाओं में घायल होते हैं। यदि निवारक उपाय नहीं किए जाते हैं, तो सड़क मृत्यु 1990 में नौवें स्थान से 2020 में मृत्यु का तीसरा प्रमुख कारण बनने की संभावना है।[25] अमेरिकन ऑटोमोबाइल संघ (एएए) के एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला है, कि कार दुर्घटनाओं से संयुक्त राज्य अमेरिका को प्रति वर्ष $300 बिलियन की हानि होती है।[26] इसका उपयोग स्वचालित यातायात चौराहे नियंत्रण के लिए किया जा सकता है।[1]

चूंकि कार दुर्घटनाओं से होने वाली मृत्युों को सैद्धांतिक रूप से रोका जा सकता है।अमेरिकी परिवहन विभाग का कहना है कि अमेरिका में वार्षिक 43,000 सड़क दुर्घटनाओं में से 21,000 मृत्युें सड़क मार्ग से प्रस्थान और चौराहे से संबंधित घटनाओं के कारण होती हैं।[27] वाहन संचार के माध्यम से स्थानीय चेतावनी प्रणाली को नियत करके इस संख्या को अधिक कम किया जा सकता है। प्रस्थान करने वाले वाहन अन्य वाहनों को सूचित कर सकते हैं कि वे राजमार्ग छोड़ने का प्रयोजन रखते हैं और चौराहे (सड़क) पर आने वाली कारें उस चौराहे पर चलने वाली अन्य कारों को चेतावनी संदेश भेज सकती हैं। वे यह भी सूचित कर सकते हैं कि वे कब मार्ग बदलना चाहते हैं, या यदि कोई यातायात अवरोध है।[28] अमेरिकी राष्ट्रीय राजमार्ग यातायात सुरक्षा प्रशासन द्वारा 2010 के एक अध्ययन के अनुसार, वाहन संचार प्रणाली सभी यातायात दुर्घटनाओं के 79% तक बचने में सहायता कर सकती है।[29] अध्ययनों से पता चलता है कि पश्चिमी यूरोप में औसत वाहन गति में केवल 5 किमी/घंटा की कमी से मृत्यु दर में 25% की कमी हो सकती है।[30]


वाहन से वाहन

Main article: वाहन तदर्थ एच ओ सी नेटवर्क

पूर्व के कुछ वर्षों में, इस क्षेत्र में अधिक शोध और परियोजनाएं हुई हैं, जिसमें विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए वीएएनइटीएस को प्रयुक्त किया गया है, जिसमें सुरक्षा से लेकर मार्गदर्शन और नियम प्रवर्तन तक सम्मिलित हैं। दिसंबर 2016 में, अमेरिकी परिवहन विभाग ने प्रारूप नियमों का प्रस्ताव किया जो धीरे-धीरे वी2वी संचार क्षमताओं को सरल-कर्तव्य वाहनों के लिए अनिवार्य बना देगा।[31] प्रौद्योगिकी पूरी तरह से निर्दिष्ट नहीं है, इसलिए आलोचकों ने तर्क दिया है कि निर्माता "इस आलेख में क्या है और यह नहीं जान सकते कि संघीय मोटर वाहन सुरक्षा मानकों के अनुसार उनकी उत्तरदायित्व क्या होगी"।[31] पीकेआई (सार्वजनिक समाधान अवसंरचना) वर्तमान सुरक्षा प्रणाली है जिसका उपयोग वी2वी संचार में किया जा रहा है।[32]

वर्णक्रम को लेकर विवाद

वी2वी तार टेलीविजन और अन्य विधि कंपनियों से आशंका में है। जो वर्तमान में इसके लिए आरक्षित रेडियो वर्णक्रम का एक बड़ा भाग लेना चाहते हैं, और उच्च गति वाली इंटरनेट सेवा के लिए उन आवृत्तियों का उपयोग करना चाहते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में, वी2वी का रेडियो वर्णक्रम का वर्तमान भाग 1999 में सरकार द्वारा अलग रखा गया था, किन्तु यह अप्रयुक्त हो गया है। मोटर वाहन उद्योग यह कहते हुए सभी को रोकने रखने की प्रत्यन कर रहा है, कि उसे वी2वी के लिए वर्णक्रम की अत्यधिक आवश्यकता है। स्वचालित उद्योग की स्थिति का समर्थन करने वाले राष्ट्रीय परिवहन सुरक्षा समिति के साथ संघीय संचार आयोग (एफसीसी) ने विधि कंपनियों का पक्ष लिया है। इंटरनेट सेवा प्रदाता (जो वर्णक्रम का उपयोग करना चाहते हैं) प्रमाणित करते हैं कि स्वायत्त कार वी2वी संचार को अनावश्यक बना देंगी। यूएस स्वचालित उद्योग ने कहा है कि, यदि वी2वी सेवा को धीमा या बाधित नहीं किया जाता है, तो वह वर्णक्रम साझा करने को तत्पर है। एफसीसी अनेक साझाकरण योजनाओं का परीक्षण करने की योजना बना रहा है।[33]

वी2वी संचार के लिए असंगत विस्तार का समर्थन करने वाले विभिन्न स्थानों में सरकारों के साथ, वाहन निर्माताओं को कुछ बाजारों के लिए प्रौद्योगिकी अपनाने से हतोत्साहित किया जा सकता है। उदाहरण के रूप मे ऑस्ट्रेलिया में वी2वी संचार के लिए कोई वर्णक्रम आरक्षित नहीं है, इसलिए वाहनों को अ-वाहन संचार से हस्तक्षेप का सामना करना पड़ेगा।[34] कुछ स्थानों में वी2वी संचार के लिए आरक्षित विस्तार इस प्रकार हैं:

स्थान वर्णक्रम
यूएसए 5.855-5.905 गीगाहर्ट्ज़[34]
यूरोप 5.855-5.925 गीगाहर्ट्ज़[34]
जापान 5.770-5.850 गीगाहर्ट्ज़; 715-725 MHz[34]
ऑस्ट्रेलिया 5.855-5.925 गीगाहर्ट्ज़[35]


वाहन-से-आधारभूत संरचना

2012 में, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के कंप्यूटर वैज्ञानिकों ने स्वचालित कारों के लिए रूपांकित किए गए सुव्यवस्थित चौराहों को विकसित करना प्रारंभ किया। सड़क पर प्रत्येक कार के साथ सीधे संवाद करने वाले कंप्यूटर कार्यक्रम का उपयोग करने के अतिरिक्त चौराहों पर कोई यातायात लाइट नहीं होगी और न ही रुकने के संकेत होंगे।[36] स्वायत्त वाहनों के स्थितिे में, सबसे प्रभावी ढंग से कार्य करने के लिए उनके लिए अन्य 'उपकरणों' से जुड़ना आवश्यक है। स्वायत्त वाहन संचार प्रणालियों से सु-व्यवस्थित हैं, जो उन्हें सड़क के काम या यातायात की भीड़ के बारे में जानकारी के साथ अन्य चीजों के साथ प्रदान करने के लिए अन्य स्वायत्त वाहनों और सड़क के किनारे इकाइयों के साथ संवाद करने की अनुमति देते हैं। इसके अतिरिक्त, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि भविष्य में कंप्यूटर कार्यक्रम होंगे जो प्रत्येक व्यक्तिगत स्वायत्त वाहन को संयोजित और प्रबंधित करेंगे क्योंकि यह एक चौराहे के माध्यम से संयोजित करता है।[36] इस प्रकार की विशेषताएं स्वायत्त वाहनों के बाजार में अन्य उत्पादों और सेवाओं (जैसे प्रतिच्छेदन कंप्यूटर सिस्टम) को समझने और सहयोग करने के लिए स्वायत्त वाहनों की क्षमता को और विकसित करती हैं। फलतः यह नेटवर्क का उपयोग करने वाले अधिक स्वायत्त वाहनों को जन्म दे सकता है, क्योंकि सूचना को अन्य स्वायत्त वाहनों के उपयोग के माध्यम से मान्य किया गया है। ऐसे गतिविधि नेटवर्क के मूल्य को शक्तिशाली करेंगे और उन्हें नेटवर्क बाह्यताएं कहा जाता है।

2017 में, एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने 1/10 स्तर का चौराहा विकसित किया और चौराहा नामक एक चौराहा प्रबंधन विधि प्रस्तावित की थी। यह दिखाया गया था कि चौराहा वी2आई संचार और चौराहे प्रबंधक के सबसे अत्यंत ख़राब स्थिति निष्पादन समय दोनों के नेटवर्क विलंब के लिए बहुत लचीला है।[37] 2018 में, एक शक्तिशाली दृष्टिकोण प्रस्तुत किया गया था जो मॉडल असंतुलन और बाहरी अस्तव्यस्तता जैसे हवा और धक्कों दोनों के लिए लचीला था।[38]

वाहन-से-समस्त

Main article: वाहन से समस्त

नवंबर 2019 में, 5जी पर आधारित कोष्ठात्मक वी2एक्स ( कोष्ठात्मक वाहन-से-समस्त) के एक प्रयोग को खुले शहर की सड़कों और ट्यूरिन में एक परीक्षण मार्ग पर प्रदर्शित किया गया था।[39] वी2वी से सु-व्यवस्थित कारें संभावित संकटमय स्थिति के बारे में उन्हें समय पर सूचित करने के लिए अचानक गतिरोधक लगाने की स्थिति में निम्नलिखित वाहनों को एक संदेश प्रसारित करती हैं। अन्य अनुप्रयोगों ने उपयोग के स्थितियों का प्रदर्शन किया जैसे ड्राइवरों को एक पैदल यात्री को पार करने के बारे में सचेत करना।[40]

इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्टेशन सोसाइटी ऑफ अमेरिका (आईटीएसए) का उद्देश्य सार्वजनिक और निजी क्षेत्र के संगठनों के बीच सहयोग में सुधार करना है। आईटीएसए अपने मिशन वक्तव्य को "दृष्टि शून्य" के रूप में सारांशित करता है जिसका अर्थ है कि इसका लक्ष्य घातक दुर्घटनाओं और देरी को जितना संभव हो उतना कम करना है।

समाधान खिलाड़ी

इंटेलिजेंट ट्रांसपोर्टेशन सोसायटी ऑफ अमेरिका (आईटीएसए) का उद्देश्य सार्वजनिक और निजी क्षेत्र के संगठनों के बीच सहयोग में सुधार करना है। आईटीएसए ने अपने लक्ष्य विवरण को दृष्टि शून्य के रूप में सारांशित किया है, जिसका अर्थ है कि इसका लक्ष्य घातक दुर्घटनाओं और देरी को यथासंभव कम करना है।

अनेक विश्वविद्यालय वाहनों के तदर्थ नेटवर्क के अनुसंधान और विकास का अनुसरण कर रहे हैं। उदाहरण के रूप मे, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, कैलिफोर्निया कैलिफ़ोर्निया पार्टनर्स फॉर एडवांस्ड ट्रांजिट एंड हाइवेज (पारगमन और राजमार्गों के लिए कैलिफ़ोर्निया सहयोगी) (पथ) में भाग ले रहा है।[4]

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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