智慧交通的模擬及其緊急救護應用

1. 智慧交通的模擬及其緊急救護應用 指導教授：熊博安 老師 學生：陳品睿、謝養蒼 簡介 模擬器收到AI的指令要修改秒數時，不能夠直接更動整個路口的當下秒數。因此我們設計了一套演算法： 假設有組燈號設定 第組設定 = () 分別代表舊的(綠燈、黃燈、紅燈)的秒數設定。 在第0秒時，收到了新的秒數設定資訊()。此時除了第組外，需要先計算出“暫時紅燈”，暫時紅燈為 () 而暫時紅燈不為零的每組燈號設定，在遇到燈號變為紅燈時，必須將秒數設定成暫時紅燈秒數，並將暫時紅燈秒數歸零。此方法可以適用於大於2組的多時向紅綠燈秒數修改。 智慧交通系統 (intelligent transportation system)，模擬器希望著重在最佳化交通號誌的紅燈等待時間、疏解壅塞交通。其中包括 了三層架構： (1)AI部分：據真實環境的資訊對模擬器做動態調整，並且以真實環境的資訊作為最佳化的考量依據，找到同時適合目前環境策略。 (2)模擬器：以適合的模型架構對於交通流量模擬進行開發，號誌時相對於車流的影響；模擬車輛在道路行駛路線、速度，統計真實生活的事件發生機率；模擬事件在空間與時間的分布。這個部分也是專題主要研究的部分。 (3)實體模型部分：利用無線感測網路及zigbee模組進行交通資料的收集與控制。 智慧交通雖然會利用車流量等資訊來動態調整燈號，但鮮少研究將緊急救護一併納入考量，所以此次專題透過設計演算法加入車流量、沿途紅綠燈秒差等因素進行路線規劃，來改善單純計算最短路徑的救護車跑法，藉由新路線來減少對於周遭交通的影響。 計算道路壅塞程度 挑選醫院及救護車路線規劃 產生車禍 fuzzy logic動態進行燈號設定 救護車出發 否 是否到達終點 是 END 緊急救護系統流程圖 模擬器設計 緊急救護系統實作 順暢 擁擠 正常 道路壅塞程度 • 輸入: • 讀入地圖檔(記錄整張地圖資訊)以及模擬檔(初始秒數、入口道路) • 模擬器會在救護車出發後，每隔固定秒數收集一次各路口資訊，並根據以下 • Fuzzy membership: • 道路車輛平均停紅燈時間 • 救護車到達剩餘秒數 • 與下個路口的相位差(道路長度、綠燈時間) • 使用fuzzy logic計算出每組路口新的秒數設定。 • 輸出: • 將下次實體模型需要同步的紅綠燈秒數/狀態寫入檔案 • 基本功能: • 紅綠燈倒數、車輛依照poisson分配生成、模擬暫停/開始、模擬速度調整 • 智慧都市相關功能: • 因應智慧都市計畫，顯示AI、CAMERA以及模擬器讀檔狀況是否正確，並建立系統訊息區檢視回傳訊息 模擬結果 • 資料索引: • 提供所有路口、道路、車輛列表，可以檢視當前資訊以及修改部分資料 • 紅綠燈秒數修改: • 點選紅綠燈後可以更改下一輪的紅綠燈秒數，同時影響同路口其他燈號秒數 • 模擬數據分析: • 對模擬開始到現在的數據進行分析，如道路平均車流量、車輛等待時間，以及整體地圖流量的評估值 • 多時向動態修改紅綠燈號誌 綠 黃 紅 參考文獻 ❶❷❸❹ 更改前 [1]Design of Intelligent Ambulance and Traffic Control -Sarika B. Kale, Gajanan P. Dhok/2013 [2]以站間準點為目標之公車到站時間預估與號誌優先控制整合開發研究 -李典晏/2006 [3]利用RFID改善緊急救護車輛於交通號誌管制之研究 -陳俊成/司法新聲99期 [4]Design of Smart Traffic Light Controller Using embedded System -VishakhaS.Thakare,SnehalR.Jadhav,SananajG.Sayyed,PoonamV. Pawar/2013 ❶❷❸❹ 更改後 多時向(一個路口擁有3組以上的秒數設定)的情況下，因為現代紅綠燈號誌有“顯示倒數秒數”的設計，