Estudo para Aprimoramento da Operação de Controladores Semafóricos Fuzzy

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

Como forma de gerenciar os conflitos do tráfego em interseções, o semáforo é um dos dispositivos mais empregados em áreas urbanas. Ele pode atuar de modo isolado ou de forma coordenada, e ter sua programação definida a partir de dados históricos do tráfego ou responder, em diferentes níveis, às solicitações do tráfego nas aproximações das interseções. No caso da operação isolada atuada pelo tráfego, diferentes técnicas têm sido empregadas para a definição do direito de passagem dos fluxos conflitantes, isto é, para o cálculo dos tempos dos semáforos. Dentre elas uma das mais recentes é o emprego da lógica fuzzy. Essa técnica tem a característica de emular a percepção humana, e a sua utilização no projeto de controladores tem a vantagem de eliminar a necessidade da representação de relações complexas através de modelos matemáticos sofisticados. No caso de controladores semafóricos, o uso da Lógica Fuzzy foi iniciado em 1977 com o trabalho de Pappis e Mamdani. Desde então, diferentes controladores têm sido desenvolvidos e, recentemente, estudos apontam para a vantagem da integração da Lógica Fuzzy com outras técnicas de Inteligência Artificial. Neste contexto o presente trabalho tem como objetivo avaliar o impacto de alterações nos conjuntos fuzzy das variáveis de entrada do controlador semafórico sobre a resposta do controlador e a operação do tráfego. Para tanto, foi desenvolvida uma metodologia para o ajuste dos conjuntos fuzzy on-line, intitulada Seleção Dinâmica de Planos Fuzzy, baseada na análise de uma variável relacionada à operação do tráfego: fila final em cada aproximação ao final do tempo vermelho. A metodologia foi elaborada de modo a permitir a avaliação do impacto do ajuste realizado em dois momentos distintos: ao final de cada extensão, e ao final de cada fase. Um programa computacional foi desenvolvido para permitir a simulação da resposta do controlador e da operação do tráfego sob as duas condições de ajuste. Foram realizados vários testes através dos quais foi verificado que o ajuste on-line (nas duas formas consideradas) representa um ganho para a operação do tráfego em comparação à operação do controlador fuzzy sem ajuste dos conjuntos fuzzy. Além disso, o ajuste ao final de cada extensão proporcionou melhores resultados que o ajuste ao final da fase.

ASSUNTO(S)

controle de tráfego controle semafórico controladores fuzzy engenharia de transportes sistemas inteligentes

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