Zastosowanie rozmytych automatów komórkowych do modelowania ruchu drogowego

W artykule przedstawiono metodę modelowania ruchu drogowego, która stanowi połączenie metody automatów komórkowych i arytmetyki liczb rozmytych. Modele ruchu bazujące na teorii automatów komórkowych są coraz częściej wykorzystywane w opracowaniach dotyczących sterowania ruchem drogowym. Jednakże dyskretny i stochastyczny charakter tego rodzaju modeli utrudnia ich zastosowanie do sterowania adaptacyjnego w czasie rzeczywistym. Zaproponowane rozwiązanie eliminuje wady automatów komórkowych wynikające z konieczności stosowania metody Monte Carlo i dyskretnych wartości parametrów. Opracowany rozmyty automat komórkowy pozwala odwzorować proces rozładowania kolejki pojazdów na wlocie skrzyżowania. Jednocześnie złożoność obliczeniowa algorytmu symulacji dla rozmytego automatu komórkowego jest znacznie niższa, co jest szczególnie istotne w przypadku zastosowań do sterowania ruchem drogowym.

---

Microscopic traffic models based on cellular automata are increasingly used in studies of traffic control. However, discrete and stochastic nature impedes their real-time applications in adaptive traffic control systems. In this paper a method is introduced for traffic streams modeling, which combines cellular automata and fuzzy calculus. The presented approach eliminates main drawbacks of the cellular automata models i.e. necessity of multiple Monte Carlo simulations and calibration issues. Experimental results show that the proposed fuzzy cellular model can reproduce traffic queues for assumed time headway between vehicles. Moreover, the model is suitable for real-time applications in traffic control systems due to low computational complexity.