طراحی و پیاده‌سازی یک روش تلفیقی هوشمند برای کنترل ترافیک شهری در تقاطع‌ها

یکی از روش‌های کنترل ترافیک، استفاده از روش‌های هوشمند برای زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی در تقاطع‌ها می‌باشد. در این مقاله از تلفیقی از روش‌های خوشه‌بندی و الگوریتم ژنتیک برای طراحی و پیاده‌سازی مدلی مبتنی بر سیستم‌های چندعاملی برای زمان‌بندی تقاطع استفاده شده است. در سیستم پیشنهادی پس از دریافت بار ترافیکی تقاطع‌ها، تقاطع‌های تأثیرگذار در بار ترافیکی یکدیگر خوشه‌بندی می‌شوند. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک و اطلاعات خوشه‌ها، بهترین زمان‌بندی برای چراغ‌های راهنمایی تقاطع‌ها محاسبه می‌گردد. همچنین برای رفع مشکلات احتمالی در رابطه با تغییر ناگهانی میزان ترافیک تقاطع‌ها و جلوگیری از محاسبات زیاد در هر سیکل از چراغ راهنمایی، از تبادل پیام بین عامل‌های مختلف استفاده شده است. از مزایای روش پیشنهادی این است که هیچ محدودیتی در تعداد تقاطع‌ها و فاصله آن‌ها وجود ندارد. این روش قابل‌اجرا برای چندراهی‌ها نیز می‌باشد. همچنین پردازش به‌صورت توزیع‌شده در سطح منطقه انجام می‌گیرد. روش پیشنهادی با 1200 داده آزمایشگاهی در مناطق پرتردد و 357 داده آزمایشگاهی در مناطق کم‌تردد با 8 تقاطع توسط روش‌شناسی Tropos و ابزار JADE پیاده‌سازی و آزمایش شده است. نتایج ارزیابی روش پیشنهادی در مقایسه با سایر سیستم‌هایی که فقط از یک روش هوشمند برای زمان‌بندی چراغ‌های راهنمایی استفاده کرده‌اند، نشان داد که به طور میانگین مدت‌زمان اجرای چند سیکل متوالی در روش پیشنهادی کم‌تر از سایر روش‌های منفرد است. همچنین به‌کارگیری روش پیشنهادی در مقایسه با سیستم زمان ثابت، در مناطق پرتردد و کم‌تردد به ترتیب 18.5% و 30.8% زمان تأخیر وسایل نقلیه را کاهش داده است.