Алгоритм інтелектуального міського трафіку

Анотація

Перехрестя у місті-мегаполісі є ключовим елементом при регулюванні потоків транспортних засобів. В нашому дослідженні представлена програма, що дозволяє оптимізувати проїзд транспортних засобів (ТЗ) через кожне окреме перехрестя. Проте це перший етап роботи. На другому, і найголовнішому, етапі розглядається проблема  прокладання маршруту кожному ТЗ  від його початкової позиції до кінцевого пункту. Важливо те, що приведена програма прокладає маршрут, оптимальний по часу, що корінним чином відрізняє її від сучасних технологій GPS-навігації, які прокладають геометрично оптимальні маршрути. Технічно реалізація процесу прокладання маршруту здійснюється з допомогою використання п’єзоелектричних датчиків, що монтуються на кожному перехресті. Ці датчики обраховують число колісних автомобільних пар, які перетнули перехрестя. Згадані пристрої поділяються на два типи – вхідні та вихідні. Перші реєструють число ТЗ, що в’їхали на дорогу одного напрямку між сусідніми перехрестями. Другі – число ТЗ, що виїжджають із кожної окремої смуги руху.  Відповідно число таких датчиків повинно рівнятись числу смуг дороги одного напрямку   між сусідніми перехрестями. Відношення між числом автомобілів, що в’їхали на дану ділянку дороги, до числа автомобілів, що виїхали з неї за час горіння зеленої фази світлофора, є вагомим критерієм, який свідчить про динаміку руху ТЗ. Чим ближчим є це відношення до одиниці, тим динаміка руху краща. Тому використовуваний у дослідженні алгоритм пошуку оптимального маршруту вибиратиме  ділянки дороги, що формують маршрут, саме із таких компонентів. Зауважимо, що представлений у нашій роботі алгоритм прокладає оптимальні по часу, а не по шляху, маршрути. Це досягається шляхом введення в якості ваг ребер графів, що імітують транспортну мережу міста,  динамічних величин з особливими характеристиками. Введення таких ваг дозволяє в режимі поточного часу відслідковувати зміни у трафіку та миттєво передавати  їх на виконання водіям ТЗ.  Пропонована технологія дозволить синхронізувати потоки ТЗ, суттєво зменшити час проїзду кожного автомобіля по маршруту, більш ефективно використовувати транспортні артерії –  міський трафік перейде на якісно новий рівень.