فهرست مطالب
عنوان مطالب	شماره صفحه
(6-3مفاهیم کنترلی ترافیک بزرگراه	37
فصل چهارم : کنترل ترافیک در بزرگراه با ترکیب کنترلر فازی و الگوریتم	43
ژنتیک
(1-4مقدمه	44
(2-4کنترل کننده شار ترافیک پیشرفته	44
(3-4ساختار کنترلر فازی شار ترافیک	46
(4-4ارزیابی پروسه با شبیه سازی ترافیک	50
(5-4کاربرد الگوریتم ژنتیک	51
(6-4نتایج شبیه سازی	54
فصل پنجم : نتیجهگیری و پیشنهادات	58
نتیجهگیری	59
پیشنهادات	60
منابع و ماخذ	61
فهرست منابع فارسی	62
فهرست منابع لاتین	63
چکیده انگلیسی	65

فهرست جدول ها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان		شماره صفحه
: 1-2 معرفی پارامترهای حاکم بر پدیده ترافیک		11
: 1-3 اصول موارد آزمایش شده در کنترل ایزوله سیگنال ترافیک		34
1-4	: پارامترهای تنظیم دو مدل پیشنهادی	49
2-4	: شرایط اولیه مورد استفاده در الگوریتم ژنتیک	53
3-4	: پارامترهای تعریف شده بر اساس دو مدل پیشنهادی	54
4-4	: نتایج عددی کاربرد کنترلر فازی	57

فهرست شکلها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان	شماره صفحه
: 1-2 تعریف فواصل زمانی برای فلوی جریان	12
: 2-2 طرح چراغ دو فازه	14
: 3-2 طرح چراغ سه فازه	14
: 4-2 طرح چراغ چهار فازه	15
: 5-2 فرایند تحلیل تقاطع های چراغدار	16
: 1-3 ساختار سیستم کنترل فازی	24
: 2-3 دی فازی ساز مرکز ثقل	26
: 3-3 بلوک دیاگرام کنترل کننده فازی ترافیک	27
: 4-3 ساختار کنترل سیگنال فازی	28
: 5-3 شبیه ساز مدل HUTSIG	30
: 6-3 کنترل کننده سیگنال فازی و ارتباطش با عملگرها	31
: 7-3 قوانین کنترلی حرکت عابران پیاده	35
: 8-3 نمونه ای از مسیر کنترل برای حالت کنترل دوفازه	36
: 9-3 دی فازی سازی	37
: 1-4 کنترل شار ترافیک	45
: 2-4 شبکه بزرگراه مورد بررسی	45
: 3-4 مکانیزم کنترل شار	46
: 4-4 توابع عضویت متغیر های ورودی	48
: 5-4 توابع عضویت متغیر خروجی	48

فهرست شکلها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان			شماره صفحه
: 6-4 قوانین استنتاج برای کنترلر فازی			50
7-4	: تخمین سطح شار با شبیه ساز ترافیک		51
8-4	: کدگذاری در الگوریتم ژنتیک		53
9-4	: نتایج 5 مرتبه اجرای الگوریتم		54
10-4		: تغییرات وضعیت ازدحام ترافیک	56
11-4		: تغییرات زمانی شار ترافیک	56

چکیده:

آنچه در این تحقیق و در پنج فصل ارائه شده است ، ثمره مطالعاتی است که در زمینـه روشـهای مختلـف کنترل ترافیک شهری ، به ویژه کنتـرل فـازی کـه بـه نـوعی کنترلـی هوشـمند را در سـطوح مختلـف کنتـرل ترافیک از جمله در تقاطع های درون شهری، بزرگراهها، حرکت عابران پیاده و… اعمال مـی کنـد، صـورت پذیرفته است. با گسترش سریع کلان شهرها، افزایش جمعیت، بهای سوخت، استفاده بهینـه از ظرفیـت جـاده های موجود، مساله محیط زیست و… ، اهمیت مدیریتی موثر وکارآمد در ترافیک آشکار می شود. تحقیقات صورت گرفته در این زمینه نشان داده اند که کاربرد تکنیکهای هوشمند به علت قابلیتهـای متنوعـشان، ابـزاری مناسب در جهت تحقق سیستمهای مدیریت ترافیک با ویژگی ارزشمند خود- سازماندهی مـی باشـند. در ایـن سمینار پس از معرفی کلی سیستمهای ترافیـک وآشـنایی بـا مفـاهیم اصـلی در ایـن زمینـه، معرفـی مختـصری درمورد سیستمهای فازی و چگونگی کاربرد آن در زمینه های مختلف مباحث ترافیـک صـورت گرفتـه و در نهایت به بررسی نتایج حاصل از کاربرد نوعی سیستم کنترل هوشمند ترافیک که ترکیبی از روشـهای فـازی و الگوریتم ژنتیک بوده و در یکی از بزرگراههای کشور ژاپن اعمال شده است، پرداخته می شود.

کلمات کلیدی: الگوریتم ژنتیک،کنترل ترافیک، کنترل فازی.

مقدمه:

با پیشرفت سریع جوامع شهری، تغییر وتحولات سریعی در زندگی شهرنشینی ایجاد شده است و هرساله بر تعداد وسایط نقلیه به ویژه در کلان شهرها، افزوده می شود. این افزایش که به عوامل متعددی از جمله رشد جمعیت، شرایط اقتصادی، اجتماعی، فرهنگی، مهاجرتها و… بستگی دارد، مسائل ومشکلات فراوانی را نیز با خود به دنبال

یک مطلب دیگر :

 

پایان نامه تاثیر تمرین مقاومتی و مکمل کلسیم بر سطح سرمی هورمون آنتی مولرین و علایم سندروم متابولیک زنان مبتلا به سندروم تخمدان پلی کیستیک

 دارد. با وجود آنکه هرساله میلیاردها ریال صرف احداث راهها وجاده های جدید می شود، معضل ترافیک همچنان رو به افزایش بوده و حتی در برخی از ساعات شبانه روز به حد اشباع و غیر مطلوبی می رسد.

تاکنون روشهای کنترل ترافیک بیشتر مبتنی بر روشهای کنترل کلاسیک بوده است. در این روشها با استفاده از روشهای آماری و منحنی های به دست آمده تجربی و نهایتا با تخمین برخی از متغیرهای موثر بر ترافیک سعی بر آن است که پارامترهای مورد نظر درآن سطح خاص کنترلی، به گونه ای مطلوب تنظیم شود. واضح است که این حد پاسخگویی سیستم های ترافیک در ازای پیچیدگی بالای ساختار شامل بخشهای : کنترل، مخابرات و کامپیوتر و هچنین حجم بالای هزینه های پیاده سازی و نگهداری به دست آمده است.
با گسترش کاربرد روشهای هوشمند شامل هوش مصنوعی، منطق فازی و شبکه های عصبی و با توجه به قابلیتهای متنوع آنها انتظار می رود که روشهای فوق در حوزه های مختلف کنترل ترافیک شامل : برآورد وتعبیر و پردازش اطلاعات مختلف جمع آوری شده، برخورد و مدل سازی مناسب پارامترها و شرایط مبهم موجود در پروسه کنترل، پیشگویی آینده، افزایش قدرت یادگیری سیستم افزایش هوشمندی آنها بسیار پر کاربرد بوده و نتایج قابل قبولی را ارائه دهد. در این سمینار سعی برآن است که ضمن آشنایی با مفاهیم کلی موجود در مبحث کنترل ترافیک، روشهای مختلف کنترل هوشمند ترافیک به ویژه کنترل مربوط به تقاطع ها معرفی و یک نمونه کاربرد عملی کنترل فازی با ترکیب الگوریتم ژنتیک که دریکی از بزرگراههای کشور ژاپن به کار گرفته شده است، ارائه و نتایج حاصل از اجرای آن بررسی و با روشهای سنتی مقایسه شود.
در فصل اول کلیاتی راجع به روشهای مختلف کنترل ترافیک و تحقیقات صورت گرفته در این زمینه ارئه شده است. در فصل دوم به معرفی اصول نظریه جریان کنترل ترافیک و روابط حاکم برارامترهای حاکم بر آن پرداخته شده است. فصل سوم به معرفی مختصری از اصول کنترل فازی و نحوه کاربرد آن در بخشهای مختلف کنترل ترافیک اختصاص داشته و در نهایت و در فصل چهارم یک نمونه کاربرد عملی منطق فازی و ترکیب آن با الگوریتم ژنتیک در کنترل ترافیک یکی از بزرگراههای کشور ژاپن ارائه و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم نیز نتیجه گیری و چند پیشنهاد ارائه شده است.

فصل اول

کلیـات

فصل اول : کلیات

(1-1 هدف

با گسترش سریع کلان شهرها، افزایش جمعیت، بهای سوخت، استفاده بهینه از ظرفیـت جـاده هـای موجود، مساله محیط زیست و… اهمیت مدیریتی موثر وکارآمد در کنترل ترافیک آشکار مـی شـود. در جهـت مقابله با مساله کنترل ترافیک شهری و بررسی موضوع کنترل ترافیک حدودا از سـال 1950، نظریـه هـایی ارائه گردید. تا قبل از این زمان رانندگان اطلاعات کافی و درستی راجع بـه مـساله کنتـرل ترافیـک نداشـتند ومسیر خود را تنها بر اساس فاصله انتخاب می کردند.

در گذشته فقط مساله کمبود جاده و ظرفیت خیابان به عنوان مشکل اصلی در نظر گرفتـه مـی شـد و هزینه های بسیاری صرف افزایش جاده ها وخیابان ها می گردید.امروزه فاکتورهای متعددی از جملـه روانـی ترافیک، کاهش زمان سفر، کاهش میزان توقفات در طول سفر، کاهش طول صف تشکیل شده در پشت چراغ قرمز و….. در مساله کنترل ترافیک مورد توجه می باشد. در این زمینه حتی اقدامات طویل المدت وپرهزینه ای نیز انجام می پذیرد. به طور مثال هم اکنون در بسیاری از کشورهای پیـشرفته رشـته ترافیـک در دانـشگاهها تاسیس شده و کارشناسانی در این رشته به صورت آکادمیک تربیت می گردنند.

در مساله ترافیک به صورت کیفی وکمی عوامل بسیاری در افزایش ویا کاهش ترافیک موثرند که از آن جمله میتوان به عوامل فرهنگی مانند سطح فرهنگ ساکنان یک شهر ویا عوامل زمـانی همچـون ترافیـک در ساعات مختلف شبانه روز ویا موقعیت جغرافیایی خیابان ها وشریانها اشاره کرد. به طور خاص، راه، وسیله نقلیه وانسان ، سه عامل موثر در سیستم های حمل ونقل شهری به شمار می روند که تحولات هریک موجب تـاثیر شدید بر سیستم ترافیک داشته و کنترل هریک تاثیر فراوانی در حل این مشکل خواهد داشت.

تا کنون روشهای کنترل ترافیک بیشتر مبتنی بر روشهای کنترل کلاسیک ترافیک بوده اسـت. در ایـن روشها با استفاده از روشهای آماری و منحنی های به دست آمده تجربی و نهایتا با تخمین برخی از متغیرهـای موثر بر ترافیک سعی بر آن است که پارامترهای مورد نظر درآن سطح خاص کنترلـی، بـه گونـه ای مطلـوب تنظیم شود.

در جهت رفع این نیاز، تا کنون بسته های نرم افزاری متعددی توسـط مراکـز حمـل ونقـل کـشورهای مختلف توسعه یافته اند که تا حدی پاسخگوی نیازهای موجود بوده است. البته این حـد پاسـخگویی سیـستم های کلاسیک در ازای پیچیدگی بالای ساختار شامل بخشهای : کنترل ، مخابرات و کامپیوتر و هچنین حجم بالای هزینه های پیاده سازی،( به علت تجهیزات به کار رفته) و نگهـداری بـه دسـت آمـده اسـت. از دیـدگاه کنترلی، سیستمهای کلاسیک موجود از الگوریتمهای مختلف برنامه ریزی ریاضـی (از جملـه الگـوریتم هـای برنامه ریزی خطی صحیح و الگوریتم های برنامه ریزی دینامیکی) استفاده می کنند که خود معمولا مشکلات عدیده ای از جمله حجم بالای محاسباتی و مشکل پیاده سازی را به دنبال دارند.

همچنین از جمله مشکلات و نواقص مطرح شده در روشهای کلاسیک کنتـرل میتـوان بـه مـوارد زیـر اشاره کرد:

-1 برخورداری از سطح پایین هوشمندی در مواجه با شرایط و وضعیتهای پیچیده ترافیکی ، پیشگویی ،تخمین و بالاخره تصمیمگیری بهتر.

-2 عدم مدلسازی مناسب و واقع بینانه از ابهامات متعدد موجـود در بحـث کنتـرل ترافیـک (ابهامـات موجود در تعریف و یا تعیین پارامترهای ترافیکی و ابهامات موجود در مدل سـازی رفتـار راننـدگان و عـابران پیاده)