การประยุกต์ใช้ดุลยภาพของแนชสำหรับการควบคุมสัญญาณไฟจราจร กรณีศึกษา : แยกถนนศรีจันทร์ตัดถนนหน้าเมือง จังหวัดขอนแก่น

Abstract

บทคัดย่อ         

ปัญหาการจราจรติดขัดนับเป็นปัญหาสำคัญระดับชาติที่นับวันยิ่งทวีความรุนแรงมากขึ้น  และได้ขยายจากพื้นที่ในเขตเมืองไปยังพื้นที่อื่นๆ ในภูมิภาคต่างๆ ทั่วประเทศ จากเหตุดังกล่าวจึงเป็นแนวคิดสำคัญในการพัฒนาระบบจำลองการควบคุมสัญญาณไฟจราจรขึ้นอย่างมากมาย  ในบทความนี้ได้นำเสนอการประยุกต์ใช้แบบจำลองระบบสัญญาณไฟจราจรโดยดุลยภาพของแนช โดยใช้ข้อมูลจากเหตุการณ์จริงจากการสำรวจยานพาหนะบนโครงข่ายถนนในพื้นที่เขตผังเมืองจังหวัดขอนแก่น  ซึ่งกำหนดการจราจรเป็นแบบเข้าก่อนออกก่อน  โดยถนนแต่ละเส้นต้องการควบคุมระบบสัญญาณไฟจราจรให้มีปริมาณรถติดคงเหลือน้อยที่สุดในหนึ่งรอบสัญญาณไฟจราจร  ดังนั้นจึงได้พัฒนาอัลกอริทึมขึ้นมาใช้ในการหาช่วงเวลาสัญญาณไฟเขียวและช่วงเวลาสัญญาณไฟแดงของถนนแต่ละเส้นเพื่อหาจุดสมดุลของระบบโดยใช้ทฤษฎีของแนช  เปรียบเทียบกับการควบคุมสัญญาณไฟจาราจรแบบเวลาคงที่  ผลการวิจัยเพื่อวัดประสิทธิภาพของระบบพบว่า การจราจรในช่วงชั่วโมงเร่งด่วนตอนเช้า (07.00 – 10.00 น.) บนถนนศรีจันทร์ตัดกับถนนหน้าเมือง  ระบบควบคุมสัญญาณไฟจราจรโดยใช้ดุลยภาพของแนชสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการแก้ไขสัญญาณไฟจราจรมากถึง 35.44 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับระบบควบคุมสัญญาณไฟแบบเวลาคงที่ เหมาะสมสำหรับการปรับเปลี่ยนสัญญาณไฟจราจรเพื่อทำให้การจราจรมีความคล่องตัวมากขึ้น

Abstract

The traffic congestion is considered a severe national problem. Not only is the difficulty in the Metropolitan area itself, but it has expanded across the nation. The simulation is based on the traffic information entered into the system. This paper proposes the application of the model traffic light system, which uses data from a survey of vehicles on the real road network in Khon Kaen province. The scheduled traffic is first in-first out (FIFO queue). The developed algorithm is used to find a green light time and a red light time for each line of the road to find the balance point of the system by using the theory of Nash Equilibrium. The results showed that traffic during the morning rush hour (07.00 - 10.00 am.) an intersection of Sri Chan road Na-Muang road in Khon Kaen province, Nash equilibrium have efficiency of the 35.44% more efficient in releasing vehicles compared with the fixed-time traffic signal light control system. The outcome of the system can be adapted and applied to a real traffic situation to help alleviate traffic congestion problems.