بررسی سامانه کنترل تطبیقی چراغ های راهنمایی برای کاهش تاخیر و انتشار آلایندگی در مقیاس شبکه

افزایش تراکم ترافیک شهری، نوسانات شدید جریان وسایل نقلیه و رشد زمان توقف در تقاطع ها، از مهم ترین عوامل کاهش کارایی شبکه معابر و افزایش مصرف سوخت و انتشار آلاینده های هوا به شمار می روند. سامانه های سنتی کنترل چراغ های راهنمایی که عمدتا بر زمان بندی ثابت یا الگوهای از پیش تعیین شده متکی هستند، در مواجهه با تغییرات لحظه ای جریان ترافیک توانایی محدودی دارند. پژوهش حاضر با هدف طراحی سامانه کنترل تطبیقی چراغ های راهنمایی برای کاهش تاخیر، طول صف و انتشار آلایندگی در مقیاس شبکه شهری انجام شده است. در این رویکرد، داده های حاصل از حسگرهای ترافیکی، دوربین های هوشمند، شمارشگرهای وسایل نقلیه و سایر منابع داده به صورت پیوسته دریافت و پس از پردازش برای به روزرسانی زمان بندی چراغ های راهنمایی مورد استفاده قرار می گیرند. معماری پیشنهادی سامانه از سه لایه اصلی شامل لایه جمع آوری داده، لایه تحلیل و پیش بینی جریان و لایه تصمیم گیری و کنترل تشکیل شده است. در بخش تصمیم گیری، وضعیت تقاطع های مجاور به صورت یک شبکه به هم پیوسته در نظر گرفته می شود تا کنترل چراغ ها صرفا بر اساس شرایط یک تقاطع منفرد انجام نشود. همچنین، تابع هدف سامانه به صورت چندمعیاره تعریف می شود و علاوه بر کاهش تاخیر و طول صف، مصرف سوخت و میزان انتشار آلاینده هایی نظیر CO، HC و NOx را نیز در تصمیم گیری لحاظ می کند. نتایج مورد انتظار نشان می دهد که کنترل تطبیقی در مقیاس شبکه می تواند با هماهنگ سازی چراغ های مجاور، از شکل گیری صف های برگشتی، توقف های غیرضروری و انتقال تراکم از یک تقاطع به تقاطع دیگر جلوگیری کند. مزیت اصلی این سامانه، قابلیت واکنش سریع به تغییرات جریان ترافیک و ایجاد توازن میان اهداف حمل ونقلی و زیست محیطی است. بر این اساس، استفاده از سامانه های کنترل تطبیقی مبتنی بر داده می تواند به عنوان یکی از راهکارهای موثر برای حرکت به سمت مدیریت هوشمند ترافیک، کاهش تاخیر شبکه، بهبود روانی جریان و کاهش انتشار آلاینده های ناشی از حمل ونقل شهری مورد توجه قرار گیرد.