퍼지 추론 규칙을 이용한 교통 신호 제어

Abstract

우리나라 자동차의 수는 1990년부터 계속 증가하고 있다. 계속되는 자동차 수의 증가로 인해 휴일, 출퇴근 시간에 교통이 혼잡 또는 마비되는 문제가 발생한다. 하지만 기존의 신호등 체계는 통계적인 수치에 의해 결정되기 때문에 항상 일정하지 않은 차량의 수를 제어하기에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 변하는 차량의 수와 점유시간에 따라 퍼지 제어 기법을 이용하여 신호를 제어하는 방법을 제안한다. 제안된 교통 신호 제어 방법은 교차로에 대기하는 차량의 수와 점유 시간을 퍼지 제어 기법에 적용하여 차량의 진행 신호에 대한 우선순위를 부여한다. 가장 높은 우선순위를 가지는 현시에 대해 진행 신호를 부여하고 나머지는 대기하게 된다. 그리고 진행 신호의 시간을 교차로에 대기하는 모든 차량의 수와 차량의 비율, 진행 신호를 부여 받은 차량의 수를 이용하여 계산한다. 본 논문에서는 제안된 퍼지 신호 제어 기법과 정적인 신호 제어 기법에 대해 시뮬레이션을 통해 실험한 결과. 차량 혼잡도와 상관없이 제안된 차량 신호 제어 기법이 동일한 시간에 더 많은 차량이 원활하게 소통되는 것을 확인하였다. The number of automobiles are continuously increasing in Korea since 1990's and it causes frustrating commuting traffic and holyday traffic. Meanwhile, the obsolete traffic signal control system is still under static control based on the aggregated traffic statistics thus it is not sufficiently adaptive in real world traffic situation that changes in real time. Thus, in this paper, we propose an adaptive signal control system using fuzzy control technology that can react to real time traffic situations. The method computes the priority of signal phases based on the number of waiting automobiles and occupying time on intersection using fuzzy membership functions. The phase with highest priority obtains "proceed" signal. Also, the duration of this "proceed" signal is determined based on the ratio of number of waiting automobiles of given phase and total number of waiting automobiles on intersection. In experiment, we show that the proposed fuzzy control system is better than the static control system for all sorts of traffic congestion situations by simulation.