交叉路口的智能交通流量控制系统与交通信号灯调节系统

М.А. Стрижко, В.В. Червинский
{"title":"交叉路口的智能交通流量控制系统与交通信号灯调节系统","authors":"М.А. Стрижко, В.В. Червинский","doi":"10.36622/1729-6501.2024.20.2.008","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"предложена система интеллектуального управления транспортными потоками на перекрестках со светофорным регулированием в качестве одного из возможных решений проблемы транспортных задержек в условиях мегаполиса. Данное решение позволяет сократить периоды простоя автомобилей на красный свет, при отсутствии трафика в направлении с разрешенным движением за счет динамического изменения длительностей фаз регулирования на основании информации о параметрах транспортных потоков. Целью исследования является повышение эффективности проезда транспортных средств через перекрестки со светофорным регулированием. Предложенная система управления основана на нечеткой логике. Принцип её работы максимально приближен к действиям регулировщика. За счет использования технических средств обнаружения трафика существенно расширен объем информации о параметрах транспортного потока, что позволяет повысить качество управления. В статье описана структура предложенной системы управления, конфигурация аппарата нечеткой логики, обоснован выбор основных параметров и ограничений системы. Оценка качества управления разработанной системы произведена при помощи компьютерного моделирования работы светофорных объектов на участке улично-дорожной сети города. Результаты моделирования и сравнения разработанной системы с существующими системами управления транспортными потоками на перекрестках показали, что применение предложенной системы позволило повысить эффективность дорожного регулирования на 13 % и 39 % по сравнению с существующими системами «гибкого» и «жесткого» управления, соответственно. Предложенная система управления транспортными потоками демонстрирует наибольшую эффективность в условиях высокой динамики изменения интенсивности транспортных потоков на перекрестках, что достаточно распространено в современных мегаполисах\n the paper proposes a system of intelligent traffic flow control at intersections with traffic light regulation as one of the possible solutions to the problem of traffic delays in a megacity. This solution makes it possible to reduce the periods of idle time for cars at red light when there is no traffic in the direction of green light by dynamically changing the duration of the control phases based on information about the parameters of traffic flows. The purpose of the study is to increase the efficiency of vehicles passing through intersections with traffic light regulation. The proposed control system is based on fuzzy logic. The principle of its operation is similar to the actions of the police officer. Due to the use of technical means of traffic detection, the amount of information about the parameters of the traffic flow has been significantly expanded, which makes it possible to improve the quality of control. The article describes the structure of the proposed control system, the configuration of the fuzzy logic controller and the choice of the main parameters and limitations of the system. The assessment of the control quality of the developed system was carried out using computer simulation of traffic lights on a section of the city's road network. The results of modeling and comparing the developed system with existing traffic flow control systems at intersections showed that the application of the proposed system made it possible to increase the efficiency of road regulation by 13% and 39 % compared with existing \"flexible\" and \"rigid\" control systems, respectively. The proposed traffic flow control system demonstrates the greatest efficiency in conditions of high dynamics of changes in the intensity of traffic flows at intersections, which is quite common in modern megacities","PeriodicalId":515253,"journal":{"name":"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА","volume":" 6","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2024-07-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"INTELLIGENT TRAFFIC FLOW CONTROL SYSTEM AT INTERSECTIONS WITH TRAFFIC LIGHT REGULATION\",\"authors\":\"М.А. Стрижко, В.В. Червинский\",\"doi\":\"10.36622/1729-6501.2024.20.2.008\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"предложена система интеллектуального управления транспортными потоками на перекрестках со светофорным регулированием в качестве одного из возможных решений проблемы транспортных задержек в условиях мегаполиса. Данное решение позволяет сократить периоды простоя автомобилей на красный свет, при отсутствии трафика в направлении с разрешенным движением за счет динамического изменения длительностей фаз регулирования на основании информации о параметрах транспортных потоков. Целью исследования является повышение эффективности проезда транспортных средств через перекрестки со светофорным регулированием. Предложенная система управления основана на нечеткой логике. Принцип её работы максимально приближен к действиям регулировщика. За счет использования технических средств обнаружения трафика существенно расширен объем информации о параметрах транспортного потока, что позволяет повысить качество управления. В статье описана структура предложенной системы управления, конфигурация аппарата нечеткой логики, обоснован выбор основных параметров и ограничений системы. Оценка качества управления разработанной системы произведена при помощи компьютерного моделирования работы светофорных объектов на участке улично-дорожной сети города. Результаты моделирования и сравнения разработанной системы с существующими системами управления транспортными потоками на перекрестках показали, что применение предложенной системы позволило повысить эффективность дорожного регулирования на 13 % и 39 % по сравнению с существующими системами «гибкого» и «жесткого» управления, соответственно. Предложенная система управления транспортными потоками демонстрирует наибольшую эффективность в условиях высокой динамики изменения интенсивности транспортных потоков на перекрестках, что достаточно распространено в современных мегаполисах\\n the paper proposes a system of intelligent traffic flow control at intersections with traffic light regulation as one of the possible solutions to the problem of traffic delays in a megacity. This solution makes it possible to reduce the periods of idle time for cars at red light when there is no traffic in the direction of green light by dynamically changing the duration of the control phases based on information about the parameters of traffic flows. The purpose of the study is to increase the efficiency of vehicles passing through intersections with traffic light regulation. The proposed control system is based on fuzzy logic. The principle of its operation is similar to the actions of the police officer. Due to the use of technical means of traffic detection, the amount of information about the parameters of the traffic flow has been significantly expanded, which makes it possible to improve the quality of control. The article describes the structure of the proposed control system, the configuration of the fuzzy logic controller and the choice of the main parameters and limitations of the system. The assessment of the control quality of the developed system was carried out using computer simulation of traffic lights on a section of the city's road network. The results of modeling and comparing the developed system with existing traffic flow control systems at intersections showed that the application of the proposed system made it possible to increase the efficiency of road regulation by 13% and 39 % compared with existing \\\"flexible\\\" and \\\"rigid\\\" control systems, respectively. The proposed traffic flow control system demonstrates the greatest efficiency in conditions of high dynamics of changes in the intensity of traffic flows at intersections, which is quite common in modern megacities\",\"PeriodicalId\":515253,\"journal\":{\"name\":\"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА\",\"volume\":\" 6\",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2024-07-05\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.36622/1729-6501.2024.20.2.008\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.36622/1729-6501.2024.20.2.008","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

作为解决大都市交通延误问题的可行方案之一,提出了在交通灯控制的交叉路口采用智能交通流控制系统。这种解决方案可以根据交通流参数信息,动态改变调节阶段的持续时间,从而减少车辆在红灯亮起时的空转时间。这项研究的目的是提高车辆通过交通灯控制交叉口的效率。拟议的控制系统以模糊逻辑为基础。其运行原理尽可能接近交通控制器的操作。由于使用了交通检测技术手段,有关交通流参数的信息量大大增加,从而提高了控制质量。本文介绍了拟议控制系统的结构、模糊逻辑装置的配置、主要参数的选择以及系统约束条件的合理性。通过对城市街道路网路段的交通灯运行情况进行计算机建模,对所开发系统的控制质量进行了评估。建模结果显示,与现有的 "柔性 "和 "刚性 "控制系统相比,应用所开发的系统可将交通管制效率分别提高 13% 和 39%。本文提出了一种交叉路口智能交通流控制系统,并将交通灯调节作为解决特大城市交通延误问题的可能方案之一。该解决方案可根据交通流参数信息,动态改变控制阶段的持续时间,从而减少红灯时绿灯方向无车的汽车空驶时间。这项研究的目的是通过交通灯调节提高车辆通过交叉路口的效率。拟议的控制系统基于模糊逻辑。其运行原理类似于警察的行动。由于使用了交通检测技术手段,有关交通流参数的信息量大大增加,这使得提高控制质量成为可能。文章介绍了拟议控制系统的结构、模糊逻辑控制器的配置、主要参数的选择以及系统的局限性。对所开发系统控制质量的评估是通过对城市路网中一段交通信号灯的计算机模拟进行的。模拟结果表明,与现有的 "柔性 "和 "刚性 "控制系统相比,应用所开发的系统可使道路调节效率分别提高 13% 和 39%。拟议的交通流控制系统在交叉口交通流强度动态变化较大的情况下表现出最大的效率,而这种情况在现代大城市中十分常见
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
INTELLIGENT TRAFFIC FLOW CONTROL SYSTEM AT INTERSECTIONS WITH TRAFFIC LIGHT REGULATION
предложена система интеллектуального управления транспортными потоками на перекрестках со светофорным регулированием в качестве одного из возможных решений проблемы транспортных задержек в условиях мегаполиса. Данное решение позволяет сократить периоды простоя автомобилей на красный свет, при отсутствии трафика в направлении с разрешенным движением за счет динамического изменения длительностей фаз регулирования на основании информации о параметрах транспортных потоков. Целью исследования является повышение эффективности проезда транспортных средств через перекрестки со светофорным регулированием. Предложенная система управления основана на нечеткой логике. Принцип её работы максимально приближен к действиям регулировщика. За счет использования технических средств обнаружения трафика существенно расширен объем информации о параметрах транспортного потока, что позволяет повысить качество управления. В статье описана структура предложенной системы управления, конфигурация аппарата нечеткой логики, обоснован выбор основных параметров и ограничений системы. Оценка качества управления разработанной системы произведена при помощи компьютерного моделирования работы светофорных объектов на участке улично-дорожной сети города. Результаты моделирования и сравнения разработанной системы с существующими системами управления транспортными потоками на перекрестках показали, что применение предложенной системы позволило повысить эффективность дорожного регулирования на 13 % и 39 % по сравнению с существующими системами «гибкого» и «жесткого» управления, соответственно. Предложенная система управления транспортными потоками демонстрирует наибольшую эффективность в условиях высокой динамики изменения интенсивности транспортных потоков на перекрестках, что достаточно распространено в современных мегаполисах the paper proposes a system of intelligent traffic flow control at intersections with traffic light regulation as one of the possible solutions to the problem of traffic delays in a megacity. This solution makes it possible to reduce the periods of idle time for cars at red light when there is no traffic in the direction of green light by dynamically changing the duration of the control phases based on information about the parameters of traffic flows. The purpose of the study is to increase the efficiency of vehicles passing through intersections with traffic light regulation. The proposed control system is based on fuzzy logic. The principle of its operation is similar to the actions of the police officer. Due to the use of technical means of traffic detection, the amount of information about the parameters of the traffic flow has been significantly expanded, which makes it possible to improve the quality of control. The article describes the structure of the proposed control system, the configuration of the fuzzy logic controller and the choice of the main parameters and limitations of the system. The assessment of the control quality of the developed system was carried out using computer simulation of traffic lights on a section of the city's road network. The results of modeling and comparing the developed system with existing traffic flow control systems at intersections showed that the application of the proposed system made it possible to increase the efficiency of road regulation by 13% and 39 % compared with existing "flexible" and "rigid" control systems, respectively. The proposed traffic flow control system demonstrates the greatest efficiency in conditions of high dynamics of changes in the intensity of traffic flows at intersections, which is quite common in modern megacities
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信