МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ТРАНСПОРТНИХ ПОТОКІВ ЗА ДОПОМОГОЮ КЛІТИННИХ АВТОМАТІВ

Анотація

Стаття присвячена можливості керувати транспортними потоками за допомогою регульованого світлофора, який спрямовуватиме їх у потрібному напрямку, виходячи із завантаженості магістралей. Світлофори відіграють ключову роль у забезпеченні безпеки дорожнього руху та зниженні кількості конфліктних ситуацій між різними учасниками транспорту. Вони сприяють регулюванню транспортних потоків, покращують організацію руху на перехрестях і забезпечують більш плавний та безпечний рух для водіїв і пішоходів. Основна функція світлофорів полягає в координації потоків транспорту і пішоходів шляхом надання чітких сигналів, які визначають, коли слід рухатися, а коли зупинятися, але їхня загальна мета залишається незмінною – забезпечення безпеки та упорядкованості дорожнього руху, але експериментувати з реальним світлофором уважається неможливим, до того ж спосіб аналізу даних є трудомістким. Для розв’язання такої проблеми може застосовуватися моделювання. Метою роботи є розробка алгоритму адаптивного керування режимом роботи світлофора на основі моделі клітинних автоматів. Для цього необхідно було дослідити модель транспортного потоку для оптимізації роботи світлофорів та відповідні моделі, що дозволяють виконати багатокритеріальну оптимізацію. У процесі дослідження була побудована модель перехрестя на основі клітинного автомата. Запропоновано адаптивний алгоритм керування світлофором і визначено його оптимальні параметри. Оцінювалася ефективність класичного та адаптивного алгоритмів керування світлофором за різної кількості автомобілів. Як чисельні показники для порівняння використовувалися час, необхідний для повного розвантаження перехрестя, і час простою автомобілів. Розроблений алгоритм дозволяє скоротити час перебування автомобілів на перехресті, забезпечує збільшення пропускної здатності світлофору й відповідне зменшення впливу вихлопних газів на навколишнє середовище.