رویکرد تئوری بازی ها در مسئله کنترل ترافیک شهری

با افزایش شهرنشینی، تراکم ترافیک در شبکه های جاده ای شهری، مشکلی هزینه بر می باشد که عمده شهرها درکشورهای توسعه یافته را تحت تاثیر قرار داده است. برای مقابله با این مشکل، سه رویکرد افزایش ظرفیت شبکه، کاهش تقاضای عبور و مرور و بهبود بهره وری از شبکه های موجود به وسیله استفاده گسترده ازسیستم های حمل ونقل هوشمند وجود دارد. رویکرد اول امری حیاتی است، اما در مناطق پر جمعیت (مانند مراکز شهرها) این رویکرد با سختی و هزینه همراه است. رویکرد دوم نیز محدودیت هایی را به همراه می آورد. رویکرد سوم راه حل بهتری را ارائه می نماید که می توان با بهبود نحوه استفاده از زیر ساخت ها کیفیت جریان ترافیک را بهبود بخشید. بهینه سازی کنترل چراغ های راهنمایی به منزله بخش چالش برانگیز سیستم مدیریت ترافیک پیشرفته از سیستم های حمل و نقل هوشمند می باشد که هدف آن رسیدن به بهره برداری بیشتر از شبکه های جاده ای است. با پیشرفت های اخیر در زیرساخت های کامپیوتری – مخابراتی، کنترل ترافیک و مشکل مدیریت به یک زمینه کاربردی امیدبخش برای تکنولوژی سیستم های چندعامله تبدیل شده است. سیستم های چند عامله کاندیدهای ایده آل برای طراحی و پیاده سازی چنین سیستم هایی هستند، از آنجایی که بسیاری از مسائل دراین حوزه ذاتا توزیع شده اند و بازیگران به طورکامل الگوی عامل های مستقل می باشند. در میان مطالعه تکنولوژی سیستم های چند عامله، تئوری بازی ها به عنوان رویکردی برای مهندسی ترافیک معرفی می شود. دراین پایان نامه یک راه حل مبتنی برتئوری بازی ها برای کنترل سیگنال های ترافیک پیشنهاد شده است. این مفهوم بر این ایده تکیه دارد که یک شبکه شهری با چراغ های ترافیک مجهز شده، می تواند به عنوان یک سناریوی چند عامله درنظر گرفته شود. هر تقاطع به عنوان یک بازی غیرهمکارانه در نظر گرفته می شود که هر بازیگر تلاش می کند تا صف خود را مینیمم نماید، بنابراین تعادل نش و استفاده از الگوریتم های تکاملی به عنوان راه حلی برای مسئله می باشد. شبیه سازی نشان داد که روش پیشنهادی می تواند تصمیم گیری برای زمان بندی چراغ را به شکلی انجام دهد که تعداد خودروهای عبوری از تقاطع افزایش یافته و تعداد خودروهای تاخیری به طور قابل توجهی در مقایسه با سیستم زمان ثابت کاهش یابد.