مدلسازی هوشمند سیستم حمل و نقل شهری توسط عامل

چکیده محیط شهری به دلیل پیچیدگی های بسیار زیاد و مسائل گوناگون مرتبط با آن، از دیرباز مورد توجه محققان و مدیران این حوزه قرار داشته است. یکی از مسائل مهم و بسیار پیچیده ی شهری، بحث حمل و نقل شهری است و این موضوع یکی از دغدغه های اصلی مدیریت شهری است. مشکل ترافیک یکی از مشکلات مهم و اساسی در بخش حمل و نقل شهری است. با توجه به مطالب ذکرشده و قابلیت های بالای سیستم های عامل مبنا، هدف اصلی از انجام این تحقیق، مدل-سازی و نهایتا پیاده سازی یک سیستم عامل مبنا جهت شبیه سازی وضعیت های مختلف ترافیک شهری و ارزیابی نتایج حاصل از آن با فرض تجهیز و استفاده ی همه ی وسائط نقلیه از سیستم تعیین موقیت جهانی (gps) است. در پیاده سازی انجام شده، هم رانندگان وسائط نقلیه و هم چراغ های راهنمایی به عنوان عامل-های هوشمند، امکان دسترسی بلادرنگ به وضعیت ترافیکی شبکه را جهت تصمیم گیری داشته و نتایج حاصل از آن در مورد وضعیت ترافیک و زمان سفر بررسی شده است. در این تحقیق، در طراحی و مدل سازی سیستم حمل و نقل شهری، سه نوع عامل با عناوین عامل اصلی به عنوان مرکز اطلاع رسانی وضعیت ترافیک، عامل متحرک به عنوان رانندگان وسائط نقلیه و عامل چراغ راهنمایی جهت کنترل تقاطع ها در نظر گرفته شد. عامل اصلی، نقش سرویس دهنده ی اطلاعات وضعیت ترافیکی شبکه را برای دو عامل دیگر ایفا می کند که این اطلاعات وضعیت ترافیکی را براساس دریافت اطلاعات موقعیتی لحظه ای عامل های متحرک از آن ها دارا می-باشد. عامل های متحرک به دو صورت در محیط و هنگام رسیدن به تقاطع ها تصمیم گیری می کنند. یکی با توجه به کوتاهترین مسیر تا مقصد و با استفاده از یک الگوریتم ساده ی مسیریابی و دیگری با در نظر گرفتن هم مسافت و هم وضعیت ترافیکی مسیر های متصل به هر تقاطع. همچنین الگوریتمی جهت تغییر سرعت حرکت عا مل های متحرک به تناسب ترافیک در نظر گرفته شد (الگوریتم پاداش و مجازات). عامل های چراغ راهنمایی هم به سه روش عادی، تعداد خودرو های منتظر پشت چراغ در هر سمت از تقاطع و کمترین زمان رسیدن یک خودرو به تقاطع در هر سمت اقدام به کنترل تقاطع ها می کنند. پس از پیا ده سازی با پلاتفرم jade و با ورود داده های شبیه سازی مناسب و اجرای سیستم، نتایج حاصل نشان داد که استفاده ی وسائط نقلیه از اطلاعات وضعیت ترافیکی جهت مسیریابی به روش طراحی شده در این تحقیق، اگرچه موجب کاهش ترافیک و میانگین زمان سفر می شود، ولی این کاهش خیلی محسوس نیست و براساس نتایج به دست آمده حداکثر موجب کاهش 6/1 درصدی میانگین زمان سفر خواهد شد. دلیل این امر هم این است که تصمیم گیری عامل های متحرک، با توجه به وضعیت ترافیکی محلی (هر تقاطع) و نه ترافیک کل شبکه صورت می پذیرد. اما در مورد روش های کنترل تقاطع توسط عامل چراغ راهنمایی، نتایج نشان داد که همیشه دو روش کنترل تقاطع ها بر اساس اطلاعات وضعیت ترافیکی (دو روش مطرح شده در بالا غیر از روش عادی)، موجب کاهش محسوس در ترافیک و میانگین زمان سفر وسائط نقلیه تا حداکثر 12 درصد خواهد شد.