Hajj Traffic Lessening: Smart Transportation System Using Smart Contracts and IoT Based on Blockchain
Deze thesis stelt het Ritual Time Window Smart Contract (RTWSC) framework voor en evalueert dit, een geïntegreerd intelligent transportsysteem dat blockchain-gebaseerde smart contracts, IoT-gegevens en elektrische voertuig-deelritdiensten combineert om verkeerscongestie, emissies en wachttijden aanzienlijk te verminderen, terwijl de eerlijkheid van de toewijzing voor Hajj-pelgrims wordt verbeterd.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Elk jaar komen miljoenen mensen samen in een klein gebied in Saoedi-Arabië om de Hajj te volbrengen, een van de grootste en meest significante religieuze evenementen op aarde. Voor een paar dagen verandert het landschap in een enorme, bewegende stad waar pelgrims tussen specifieke heilige plaatsen moeten reizen binnen strikte tijdsgrenzen die door religieuze traditie worden voorgeschreven. Dit creëert een unieke en intense logistieke uitdaging: het verplaatsen van twee tot drie miljoen mensen over een beperkt wegennetwerk zonder files te veroorzaken, terwijl ook de zware vervuiling wordt beheerd die wordt veroorzaakt door duizenden bussen en auto's die stationair draaien in de hitte. Het doel voor onderzoekers is al lang om een manier te vinden om deze beweging soepeler, sneller en schoner te maken, maar de enorme schaal en de noodzaak van absoluut vertrouwen tussen concurrerende transportbedrijven en overheidsinstanties hebben het moeilijk gemaakt om dit op te lossen.
Om dit aan te pakken, heeft een team van onderzoekers een nieuw systeem voorgesteld dat drie moderne technologieën combineert om de stroom van pelgrims te beheren. De eerste is het Internet of Things, wat simpelweg betekent dat voertuigen en sensoren de mogelijkheid krijgen om met elkaar te communicen en hun locatie en status in realtime te delen. De tweede is blockchain, een digitaal grootboek dat fungeert als een publiek, onveranderlijk register waar iedereen kan zien wat er is gebeurd, maar waarbij niemand de vermeldingen geheim kan wijzigen. De derde zijn smart contracts, computerprogramma's die automatisch overeenkomsten uitvoeren—zoals het betalen van een chauffeur of het toewijzen van een stoel—zodra aan specifieke voorwaarden is voldaan, zonder dat er een menselijke manager nodig is om elke stap te goedkeuren. Door deze instrumenten samen te weven met een vloot elektrische voertuigen, wilden de onderzoekers een transportnetwerk creëren dat niet alleen efficiënt, maar ook eerlijk en transparant is.
De onderzoekers bouwden een gedetailleerde computersimulatie om hun idee te testen, waarbij ze een virtuele versie van de Hajj-bedevaart maakten met twee miljoen pelgrims en vijftig duizend voertuigen. Ze vergeleken hun nieuwe systeem met de huidige manier waarop zaken worden gedaan, die steunt op handmatige coördinatie en conventionele, op brandstof werkende bussen. In hun virtuele wereld werkte het nieuwe systeem door eerst "rituele tijdsvensters" te definiëren, wat de specifieke, onveranderlijke perioden zijn waarin pelgrims op bepaalde locaties moeten zijn. Het systeem gebruikt sensoren op de voertuigen om exact bij te houden waar ze zijn en hoeveel mensen erin zitten. Deze gegevens worden naar een centraal digitaal grootboek gestuurd waar een computerprogramma automatisch pelgrims koppelt aan beschikbare stoelen, waarbij prioriteit wordt gegeven aan degenen met medische behoeften of degenen die te laat zijn, en vervolgens elektrische voertuigen aanstuurt om hen op te halen. Als een chauffeur niet verschijnt of een rit wordt geannuleerd, stort het systeem onmiddellijk het geld van de passagier terug zonder dat iemand een claim hoeft in te dienen.
De resultaten van de simulatie waren opmerkelijk. Wanneer de onderzoekers de scenario's driehonderdzesentachtig keer lieten draaien om te garanderen dat de resultaten consistent waren, ontdekten ze dat het nieuwe systeem de gemiddelde wachttijd van een pelgrim voor een rit met meer dan zeventig procent verminderde. De verkeerscongestie op de hoofdwegen werd gehalveerd, en de voertuigen brachten aanzienlijk minder tijd door met stationair draaien. Omdat het systeem carpooling aanmoedigde en de meerderheid van de vloot overschakelde naar elektrische voertuigen, daalde de hoeveelheid koolstofdioxide die in de lucht werd uitgestoten met bijna eenenzeventig procent. Misschien wel het belangrijkste is dat het systeem opmerkelijk eerlijk bleek te zijn. In het huidige systeem kan de toegang tot transport ongelijk aanvoelen, maar de nieuwe methode verdeelde ritten zo gelijkmatig dat de ongelijkheid in wie een stoel kreeg werd teruggebracht tot een zeer laag niveau, waardoor werd gewaarborgd dat kwetsbare pelgrims als eerste werden bediend zonder dat iemand extra hoefde te betalen om voor te dringen.
De studie toonde ook aan dat de technologie de enorme hoeveelheid transacties aan kon die vereist is voor een evenement van deze omvang. Het digitale systeem verwerkte honderden verzoeken per seconde, wat veel hoger ligt dan de snelheid die nodig is om de stroom van twee miljoen mensen te beheren. De onderzoekers merkten op dat hoewel de resultaten in een computersimulatie zijn gegenereerd en niet op de werkelijke wegen van Mekka, het model rigoureus was en rekening hield met de complexe, grillige aard van het bedevaartverkeer. Ze erkenden dat de werkelijke factoren, zoals hoe mensen zich daadwerkelijk gedragen in een menigte of de fysieke beperkingen van het opladen van elektrische voertuigen in extreme hitte, getest zouden moeten worden in een echte implementatie. De simulatie bood echter sterk bewijs dat een systeem gebouwd op gedeelde, transparante gegevens en geautomatiseerde regels de dubbele problemen van congestie en vervuiling, die de Hajj al decennia lang teisteren, kan oplossen.
Uiteindelijk suggereert dit werk dat de chaotische beweging van miljoenen mensen getemd kan worden, niet door meer wegen aan te leggen, maar door een slimmere, eerlijkere digitale laag bovenop de bestaande infrastructuur te bouwen. Door het strikte religieuze schema te veranderen in een reeks automatische regels waar iedereen mee instemt, verwijdert het systeem de noodzaak voor constante menselijke interventie en de verdenking die vaak ontstaat wanneer verschillende groepen strijden om middelen. De onderzoekers concludeerden dat deze aanpak een blauwdruk biedt, niet alleen voor de Hajj, maar voor elke grootschalige bijeenkomst waar mensen efficiënt en veilig samen moeten bewegen, waarmee bewezen wordt dat technologie een brug kan slaan tussen oude traditie en moderne efficiëntie.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.