Автоматизована система адаптивного керування світлофорами на основі аналізу транспортних потоків

Abstract

У роботі розглянуто питання розроблення автоматизованої системи адаптивного керування світлофорами на основі аналізу транспортних потоків. Розроблено структуру автоматизованої системи керування транспортними потоками, яка забезпечує збір, обробку, передачу та аналіз інформації про дорожню ситуацію. Проаналізовано основні методи аналізу транспортних потоків та обґрунтовано використання засобів комп’ютерного зору, алгоритмів прогнозування інтенсивності руху та адаптивного регулювання світлофорних фаз. Розроблено алгоритм адаптивного керування світлофорами залежно від поточного та прогнозованого транспортного навантаження. Розроблено математичну модель системи та програмне забезпечення для моделювання процесів керування транспортними потоками у середовищі MATLAB/Simulink. Проведено дослідження ефективності роботи системи, які підтвердили можливість зменшення затримок транспортних засобів, скорочення довжини черг та підвищення пропускної здатності регульованих перехресть. Практичне значення роботи полягає у можливості використання розробленої системи для підвищення ефективності функціонування міської транспортної інфраструктури, зменшення транспортних заторів та автоматизації процесів керування дорожнім рухом.

The thesis addresses the development of an automated adaptive traffic light control system based on traffic flow analysis. An analysis of modern traffic management systems is carried out, and the feasibility of using intelligent algorithms for adaptive traffic control is substantiated. A structure of the automated traffic flow control system is developed, which provides acquisition, processing, transmission and analysis of road traffic information. The main traffic flow analysis methods are investigated, and the use of computer vision tools, traffic intensity forecasting algorithms and adaptive traffic signal control methods is justified. An adaptive traffic light control algorithm based on current and predicted traffic load is developed. A mathematical model of the system and software for simulation in the MATLAB/Simulink environment are developed. The efficiency of the proposed system is investigated, demonstrating the possibility of reducing vehicle delays, decreasing queue lengths and increasing the throughput of signalized intersections. The practical significance of the work lies in the possibility of applying the developed system to improve the efficiency of urban transport infrastructure, reduce traffic congestion and automate traffic management processes.