مدل‌سازي و شبيه‌سازي ترافيك شهري با شبكه‌هاي پتري رنگين

Using Colored Petri Nets to Simulate a Traffic Model

يك شبكه آمد و شد خودروهاي شهري در واقع يك سيستم گسسته پيشامد است كه در آن چراغ‏هاي راهنمايي يك ابزار كارآمد براي كنترل جريان آمد و شد خودروها مي‏باشد. زمان‏بندي درست چراغ‏هاي راهنمايي مي‏تواند تاثيري شگرف بر رواني آمد و شد خودروها، شمار خودروهاي منتظر پشت چراغ راهنمايي، و مدت زمان سفرهاي شهري داشته باشد. در اين مقاله، براي دستيابي به زمانبندي چراغ‏هاي راهنمايي، با بهره‏گيري از شبكه‏هاي پتري رنگين، يك مدل ترافيكي ساخته شده است. منطق كنترل زماني چراغ‏ها، و جريان آمد و شد خودروها در مدل لحاظ شده است. با به كارگيري شبيه‏سازي رايانه‏اي، سناريوهاي مختلف زمان‏بندي مدل‏سازي و ارزيابي گرديد. افزون بر اين، براي نشان دادن كاربردي بودن مدل پيشنهادي، يكي از چهارراه‏هاي شهر بوشهر با اين روش، مدل‏سازي و شبيه‏سازي شده است. بر اساس برون داده هاي شبيه‏سازي، يك زمانبندي مناسب براي چراغ‏هاي راهنمايي تعيين شد. سناريو زمانبندي پيشنهادي توانست به بهبودي شگرف در عملكرد چهار راه دست يابد.

An urban traffic network is, in fact, a discrete event system in which traffic light is an efficient tool to control the flow of traffic. Proper timing of traffic lights can make a big impact on the flow of vehicles, the number of cars waiting behind the light, and on the citizen commuting time. In this paper, to achieve the timing of traffic lights, using colored Petri nets, a traffic model is built. The proposed model captures the control logic of traffic lights and flow of vehicles. Using computer simulation, different timing scenarios have been modeled and evaluated. Moreover, to demonstrate the application of the proposed model, an important intersection has been studied within the city of Bushehr. A suitable timing of traffic lights is determined based on simulation outputs. The proposed timing scenario was able to gain a great improvement on the intersection performance. Keywords: Urban traffic, Traffic light, Colored Petri Nets, Simulation.