Zeitschrift für Informationstechnologie und Softwareentwicklung
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Abstrakt

Entwurf und Analyse eines zweistufigen Ampelsystems mit Fuzzy-Logik

Javed Alam und Pandey MK

Verkehrsstaus werden in vielen Ländern zu einem immer größeren Problem, insbesondere in großen Ballungsräumen. Der Grund dafür ist die weltweit steigende Zahl an Fahrzeugen. Dadurch fahren die Fahrzeuge nicht mehr effizient, was zu längeren Fahrzeiten, Lärmbelästigung, Kohlendioxidemissionen und Kraftstoffverbrauch führt. In großen Städten spielt die Ampelsteuerung eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Fahrzeugeffizienz und der Vermeidung von Verkehrsstaus, wodurch Fahrzeiten, Lärmbelästigung, Kohlendioxidemissionen und Kraftstoffverbrauch reduziert werden. In diesem Artikel wird ein zweistufiges Ampelsystem zur Echtzeit-Verkehrsüberwachung vorgeschlagen, um sowohl die Phase als auch die Grünzeit von Ampeln für eine isolierte Ampelkreuzung dynamisch zu verwalten, mit dem Ziel, die durchschnittliche Fahrzeugverzögerung bei unterschiedlichen Verkehrsflussraten zu minimieren. Es gibt zwei verschiedene Module, nämlich das Verkehrsdringlichkeitsentscheidungsmodul (TUDM) und das Verlängerungszeitentscheidungsmodul (ETDM). In der ersten Stufe berechnet das TUDM die Dringlichkeit für alle Rotphasen. Auf der Grundlage des Dringlichkeitsgrads wählt das vorgeschlagene System die Rotlichtphase mit der höchsten Verkehrsdringlichkeit als nächste Phase zum Umschalten aus. In der zweiten Phase berechnet ETDM die Grünphase, d. h. die Verlängerungszeit der Phase, die je nach Anzahl der Fahrzeuge eine höhere Dringlichkeit aufweist. In MATLAB wurde Software entwickelt, um die Situation einer isolierten Ampelkreuzung auf Basis von Fuzzy-Logik zu simulieren. Die Simulationsergebnisse bestätigen die Leistung unseres vorgeschlagenen zweistufigen Ampelsystems mit Fuzzy-Logik.