كاهش زمان سفر بر اساس پيش‌بيني ازدحام ترافيك مناطق يك شهر با استفاده از شبكه‌هاي بين خودرويي

كارشناسي ارشد

رشد روزافزون تعداد خودروها و افزايش ترافيك، به يكي از چالش‌هاي پيشِ روي كلان‌شهرها در حوزه‌هاي مديريت ازدحامِ ترافيك، مصرف سوخت و آلودگي‌هاي محيطي تبديل شده است. به‌كارگيري سامانه‌هاي حمل‌ونقل هوشمند راه‌كاري مناسب جهت بهبود اين چالش‌ها محسوب مي‌شود. از مهم‌ترين فنّاوري‌هاي موردتوجه در اين سامانه‌ها مي‌توان به ارتباطات خودرويي اشاره كرد كه با ارائه گستره‌ي وسيعي از خدمات ايمني، رفاهي و ترافيكي سعي در بهبود چنين چالش‌هايي دارد. پيش‌بيني وضعيت ترافيك معابر شهري نقش بسزايي در مديريت ترافيك و بهبود عملكرد سامانه‌هاي حمل‌ونقل هوشمند دارد. غالباً اطلاعات مفيدي براي مديريت بهتر ترافيك در حجم زيادي از داده‌هاي ترافيكي جمع‌آوري‌شده در سامانه‌هاي حمل‌ونقل هوشمند وجود دارد. در تحقيقات اخير به‌كارگيري الگوريتم‌هاي داده‌كاوي با توجه به كارايي آن‌ها درزمينه‌ي استخراج اطلاعات از داده‌هاي حجيمي همچون داده‌هاي ترافيكي موردتوجه قرارگرفته است. در اين پايان‌نامه از داده‌هاي جمع‌آوري‌شده از سامانه حمل‌ونقل هوشمند در شهر مشهد براي پيش‌بيني ازدحام ترافيك در معابر مختلف شهر استفاده شده است. براي اين كار داده‌هاي ترافيكي معابر شهر در بازه‌هاي زماني 15 دقيقه‌اي براي مدت يك ‌سال جمع‌آوري و پيش‌پردازش شد و يك مجموعه داده ترافيكي به همراه ساير پارامترهاي مؤثر بر روي ترافيك از قبيل داده‌هاي تقويمي و داده‌هاي هواشناسي تهيه گرديد. سپس بر روي مجموعه داده به‌دست‌آمده مدل‌هاي مختلف رگرسيون و دسته‌بندي جهت پيش‌بيني ازدحام ترافيك از طريق الگوريتم‌هاي داده‌كاوي ايجاد شد. نتايج حاصل از ارزيابي الگوريتم‌هاي داده‌كاوي نشان داد كه روش مطرح‌شده مي‌تواند به‌طور رضايت بخشي وضعيت آينده ازدحام ترافيك شهر را در بازه‌هاي زماني مختلف پيش‌بيني كند. در مرحله بعدي، آگاهي خودروها از وضعيت ازدحام ترافيكِ پيش ‌رو در شبكه‌هاي بين خودرويي و درنتيجه آن انتخاب مسيرهاي كم ازدحام‌تر به‌منظور كاهش زمان سفر بررسي گرديد. براي انجام ارزيابي روش ارائه‌شده در شبكه‌هاي بين خودرويي از داده‌هاي واقعي جمع‌آوري‌شده و شبيه‌سازي واقع‌گرايانه استفاده شد. اين نوع شبيه‌سازي به استفاده‌ي هم‌زمان از سه شبيه‌ساز ترافيك SUMO، شبيه‌ساز شبكه‌ي OMNeT++ و شبيه‌ساز شبكه‌هاي بين خودرويي Veins استوار است. اين سه شبيه‌ساز به كمك سوكت‌هاي لايه انتقال به همديگر متصل مي‌شوند. شبيه‌سازي در دو حالتِ پيش‌بينيِ 4 و 6 سطحيِ ازدحام ترافيك و در چهار نقشه متفاوت ازنظر نوع فازبندي و زمان‌بندي چراغ‌هاي راهنمايي براي شهر مشهد انجام شد. نتايج شبيه‌سازي بيانگر كاهش زمان سفر در مسيرها و شرايط ترافيكي مختلف در اين شهر است.

189293

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي فناوري اطلاعات - شبكه‌هاي كامپيوتري

دكتر محمود فتحي