چکيده
چكيده
با توجه به افزايش روزافزون تعداد وسايل نقليه، امروزه تراكم ترافيك در شهرهاي بزرگ به يك مشكل
جدي تبديل شده است. آلودگي هوا، مشكالت زيستمحيطي، هدررفت سوخت و زمان، باالرفتن هزينهها
و قيمت تمام شده كاال و تأثير منفي بر اقتصاد شهري همگي مشكالتي هستند كه معضل تراكم ترافيك
بر زندگي افراد در شهرهاي بزرگ تحميل ميكند. يكي از عوامل مهم مديرت جريان ترافيك در شبكه
راههاي شهري، عملكرد چراغهايي راهنمايي در تقاطعات ميباشد. با مديريت و بهبود عملكرد چراغهاي
راهنمايي، ميتوان بر مشكل ازدحام تراكم ترافيك در كالنشهرها غلبه كرد و اين معضل جدي را بهطور
قابل مالحظهاي مديريت نمود.
سيستمهاي سنتي چراغهاي راهنمايي، بدون توجه به ميزان تراكم ترافيك در رويكردهاي مختلف در
يك تقاطع و تغييرات آن در طول شبانهروز، اقدام به زمانبندي چراغهاي راهنمايي نموده كه اين
موضوع، عملكرد اين سيستمها را به طور قابل مالحظهايي ناكارآمد ميكند. جهت مرتفع نمودن اين
ضعف اساسي در سيستمهاي چراغراهنمايي، امروزه سيستم چراغهاي راهنمايي نيمههوشمند و هوشمند،
جايگزين سيستمهاي سابق شدهاند. در اين نوع سيستمها، تراكم ترافيك در رويكردهاي مختلف يك
تقاطع و همچنين تغييرات آن در طول شبانهروز، مالك زمانبندي و فازبندي حركتهاي مختلف در يك
تقاطع قرار ميگيرد و اين موضوع، عملكرد چراغهاي راهنمايي را به طور قابل مالحظهايي بهبود بخشيده
است. به علت توزيع گسترده جريان ترافيك در طول شبكه راههاي شهري، با ايجاد هماهنگي ميان
تقاطعات مختلف در سطح شهر، جريان ترافيك در طول شبكه راهها بهبود پيدا كرده و وسايل نقليه
درصورت امكان با كمترين ميزان توقف، از تقاطعات عبور كرده و در طول شبكه راهها جريان مييابند.
مهمترين گام در طراحي يك چراغراهنمايي هوشمند، نحوه برداشت تراكم ترافيك ميباشد كه بهعنوان
ورودي سيستم، جهت زمانبندي تقاطع مورد استفاده قرار ميگيرد. روشهاي مختلفي به اين منظور
معرفي شده است كه رايجترين آنها، استفاده از لوپهاي القايي ميباشد كه بهطور گسترده مورد استفاده
قرار گرفتهاند. بهعلت نرخ خرابي باال لوپهاي القايي، دشواري در تعمير و نگهداري آنها، ايجاد صدمه به
روسازي رويكردهاي تقاطع، هزينههاي باال تعمير و نگهداري و افزايش خطاي شمارش با گذشت زمان،
امروزه از روش پردازش تصوير جهت محاسبه تراكم ترافيك در رويكردهاي مختلف يك تقاطع بهره برده-
اند. در اين روش، جهت استخراج اطالعات مربوط به تراكم ترافيك، از تكنيكهاي مختلفي استفاده مي-
شود كه تكنيك شناسايي لبه، نسبت به ساير تكنيكها بسيار كارآمدتر ميباشد. در اين روش، با
شناسايي لبه وسايل نقليه موجود در تصوير، اقدام به شناسايي وسايل نقليه كرده و بهاين وسيله تراكم
ترافيك در رويكردهاي مختلف يك تقاطع جهت زمانبندي چراغراهنمايي محاسبه ميشود.
در كشور ايران نيز، جهت بهرهمندي از تكنيك پردازش تصوير جهت محاسبه تراكم ترافيك، بهمنظور
هوشمندسازي چراغهاي راهنمايي تالشهاي زيادي شده است. در بيشتر كارها، تالش بر اين بوده كه با
استفاده از تكنيك پردازش تصوير، اقدام به شمارش تعداد وسايل نقليه در رويكردهاي مختلف يك تقاطع
شود و بر اساس آن، زمانبندي چراغراهنمايي صورت بگيرد. اما به دليل انتخاب رويكرد نادرست در بهره-
مندي از امكانات تكنيك پردازش تصوير در محاسبه تراكم ترافيك، اغلب كارها داراي خطاي بااليي بوده
و اين امر مانع از گسترش استفاده از اين تكنيك در هوشمندسازي تقاطعات شده است. همچنين در
بيشتر كارهاي انجام شده، سيستمهاي طراحي شده در شب، كارايي خود را از دست داده و به صورت
سيستم زمان ثابت، اقدام به زمانبندي فازهاي حركتي در تقاطع ميكنند. در نتيجه نياز است با اصالح
روش بهكارگيري تكنيك پردازش تصوير و اصالح رويكردها و تقويت عمليات پردازش تصوير، سيستمهاي
كارآمدتري طراحي و پيادهسازي شود.
ابتدا مطالبي جهت تشريح اهميت موضوع كنترل ترافيك و تأثير عملكرد چراغهاي راهنمايي در سيستم
حملونقل شهري آورده شده است. در ادامه مفاهيم پايه چراغهاي راهنمايي، انواع عملكردهاي آن و
سيستمهاي هوشمند چراغهاي راهنمايي در تمامي ابعاد مورد بررسي قرار گرفته و در انتها، به بررسي
نسل جديد سيستمهاي هوشمند چراغهاي راهنمايي پرداخته خواهد شد. اين نسل جديد از سيستمهاي
هوشمند چراغهاي راهنمايي، با استفاده از تكنيك پردازش تصوير، با دقت باال و هزينههاي اجرايي و
نگهداري به مراتب پايينتر از سيستمهاي هوشمند سابق، مانند سيستمهاي SCATS و SCOOT،
مديريت چراغهاي راهنمايي در تقاطعات را برعهده ميگيرد.
كلمات كليدي:
چگالي ترافيك، روش پردازش تصوير در كنترل ترافيك، سيستم هوشمند كنترل ترافيك، چراغ
راهنمايي، روش شناسايي لبه.
