Титульный лист

Noravshan mantiq bilan svetoforni simulyatsiya qilish.
Maqsad:
Avtotransport oqimining turli intensivligidagi chorrahada o'rnatilgan loyqa mantiqli svetoforning imkoniyatlarini o'rganish va uning ishlashini oddiy svetofor bilan taqqoslash.
Sahna:
An'anaviy svetoforda yashil va qizil chiroqlarning ishlash vaqti, shuningdek aylanish vaqti belgilanadi. Bu avtomobillar harakatida ba'zi qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi, ayniqsa ularning oqimi eng yuqori soatlarda o'zgarganda, bu ko'pincha tirbandliklarga olib keladi.
Taklif etilayotgan loyqa svetoforda aylanish vaqti doimiy bo'lib qoladi, ammo uning yashil chiroq rejimida ishlash vaqti chorrahaga yaqinlashayotgan avtomobillar soniga qarab o'zgarishi kerak.
An'anaviy va noravshan svetoforlarning aylanish vaqti bir xil va 1 min.=60 sek ga teng bo'lsin. Biz oddiy svetoforning yashil chirog'ining davomiyligini 30 soniyaga belgilaymiz, keyin qizil chiroq ham 30 soniya yonadi.
Shimoliy-Janubiy (NS) va G'arbiy-Sharqiy (EW) ko'chalari chorrahasida loyqa svetoforning ishlashi uchun ular tomonidan o'tayotgan avtomobillarni hisoblaydigan 8 ta datchik (9-rasmga muvofiq) o'rnatilishi kerak.

Shakl 9. Chorrahada sensorlarning joylashishi.
Svetofor to'rt juft datchikning o'qishlaridagi farqdan foydalanadi: (D1-D2), (D3-D4), (D5-D6) va (D7-D8). Shunday qilib, agar SU ko'chasi uchun yashil chiroq yoqilgan bo'lsa, avtomobillar chorrahadan o'tadi va ikki juft datchikning ko'rsatkichlari teng bo'ladi: D1 = D2, D5 = D6, va shuning uchun ularning farqi nolga teng. Shu bilan birga, ZV ko'chasida avtomashinalar faqat D4 va D7 dan o'tishga muvaffaq bo'lgan svetoforlar oldida to'xtaydi. Natijada siz ushbu ko'chadagi avtomobillarning umumiy sonini quyidagicha hisoblashingiz mumkin:
(D4-D3)+(D7-D8)=(D4-0)+(D7-0)=D4+D7.
Ikkala svetoforning ishini solishtirish uchun biz samaradorlik ko'rsatkichini kiritamiz, biz bir svetofor tsiklida chorrahadan o'tmagan avtomobillar sonini ko'rib chiqamiz.
Ushbu vazifani navbat tizimi (QS) bilan solishtirish mumkin, bu orqali ikkita kanal avtomobillar ko'rinishida xizmat ko'rsatish uchun so'rovlarni oladi. Bu holda ishlash ko'rsatkichi rad etilgan ilovalar soni hisoblanadi.
Qaror:
Muammoni hal qilish uchun Matlab paketidan foydalaniladi, chunki u loyqa svetoforning ishlashini simulyatsiya qilish uchun zarur bo'lgan loyqa dasturni o'z ichiga oladi.
Keling, loyqa pastki dastur dizaynini batafsil ko'rib chiqaylik. Bu erda barcha kirish va chiqishlar aniq belgilanishi kerak.
Svetoforning ishlashi ikkala ko'chadagi avtomobillar soniga va hozirgi yashil chiroq vaqtiga bog'liq bo'lganligi sababli, bizning pastki dasturimiz uchun 3 ta kirishdan foydalanish taklif etiladi: keyingi tsikl oxirida SU ko'chasidagi avtomobillar soni, tsiklning oxirida 3B ko'chasidagi avtomobillar soni va loyqa svetoforning yashil vaqti.
Endi har bir o'zgaruvchi uchun aniq qiymatlarning ba'zi diapazonlariga mos keladigan lingvistik atamalarni o'rnatish kerak. Shunday qilib, yashil yorug'lik vaqti o'zgaruvchisi uchun uchta atamani qo'llash taklif etiladi (10-rasmga muvofiq):
• kichik (10-25 sek.);
• o'rtacha (20-40 sek.);
• katta (35-50 sek.).

10-rasm. Birinchi kirish o'zgaruvchisining a'zolik funksiyasi.
Aniq qiymatlarning atamalarga tegishlilik darajasi a'zolik funktsiyalari yordamida o'rnatiladi (bizning holatlarimizda bu funktsiyalar trapezoid shaklida bo'ladi).
Xuddi shunday, qolgan ikkita o'zgaruvchining shartlari (11-rasmga muvofiq):
• juda kichik (0-18);
• kichik (16-36);
• o'rtacha (34-56);
• katta (54-76);
• juda katta (72-90).

• 
  

Shakl 11. Ikkinchi va uchinchi kirish o'zgaruvchilarning a'zolik funksiyasi.
Bu yerdagi aʼzolik funksiyalari ham trapetsiya koʻrinishiga ega.
Svetoforning mohiyati yashil chiroq vaqtini o'zgartirishdan iborat bo'lganligi sababli, bu o'zgarish qiymatini chiqish parametri sifatida ishlatish taklif etiladi. Bu holda shartlar quyidagicha bo'ladi (12-rasmga muvofiq):
• pasayish (-20-0sek.);
• o'zgarmasligi (-15-15 sek.);
• oshirish (0-20 sek.).

12-rasm. Chiqaruvchi o'zgaruvchining a'zolik funksiyasi.
A'zolik funktsiyalari Gausscha.
Bundan tashqari, shartli bayonotlarga asoslangan qoidalar jadvali pastki dasturga yoziladi, u kirish parametrlarining qiymatlari asosida chiqish qiymatini yaratadi, masalan:
Agar (ST da avtomobillar soni = past) va (ST da avtomobillar soni = yuqori) va (ST da yashil vaqt = yuqori), u holda (yashil vaqt = kamayishi).
Loyqa mantiq bilan svetoforni modellashtirish natijalari
Asosiy dastur quyidagicha ishlaydi: Matlabda o'rnatilgan tasodifiy sonlar generatoridan foydalanib, SU va ZV ko'chalari uchun bitta svetofor siklida avtomobillar soni hosil bo'ladi.
Bu raqamdagi avtomashinalarning bir qismi svetoforning qizil chirog‘i tugashini kutib, yashil chiroqqa o‘tishga muvaffaq bo‘ladi, qolganlari chorrahaning oldida to‘xtaydi. Bir tsikldan keyin svetofor oldida turgan barcha mashinalar xizmat ko'rsatilmagan ilovalar hisoblanadi.
Svetoforning ma'lum bir davrlari uchun xizmat ko'rsatilmagan ilovalarning o'rtacha soni ushbu tizim samaradorligining ko'rsatkichi sifatida qabul qilinadi. Shunga ko'ra, samaradorlik ko'rsatkichining qiymati qanchalik past bo'lsa, mashinalar svetoforni o'tkazib yuboradi.
Svetoforning aylanish soni juda kichik bo'lmasligi kerak bu holda, ob'ektiv ma'lumot olinmaydi, yoki juda ko'p, chunki dastur kerakli qiymatni hisoblash uchun juda uzoq vaqt talab etadi. Tavsiya etilgan tsikllar soni 100 ta.
Shunday qilib, dasturning algoritmi quyidagicha: ikkita ko'chadagi avtomobillar soni haqidagi ma'lumot sensorlardan svetoforga yuboriladi. Ushbu ma'lumotlar belgilangan a'zolik funktsiyalariga muvofiq loyqa formatga aylantiriladi, so'ngra pastki dastur ichida ular qayta ishlanadi, yashil yorug'lik vaqtini o'zgartirishning natijaviy qiymati noaniqlanadi (ya'ni, aniq formatga qaytariladi) va ma'lumot sifatida yuboriladi. svetoforga boshqaruv signali. Ushbu signalga ko'ra, svetoforning yashil vaqti keyingi tsiklda boshqacha bo'ladi.
Hisob-kitoblar natijasi 13-rasmda grafik shaklida keltirilgan.

Shakl 13. Hisoblash natijalari.
Shunday qilib, loyqa mantiq, eng oddiy hollarda, ob'ektni boshqarish sifatini oshirishi mumkin. Ishlash ko'rsatkichlarini optimallashtirishda hal qiluvchi rolni kirish va chiqish o'zgaruvchilari sonini, har bir o'zgaruvchi uchun atamalar sonini, a'zolik funktsiyalari turlarini aniqlaydigan mutaxassislar o'ynaydi, chunki ushbu parametrlarni o'zgartirish ob'ektni boshqarish jarayonining yaxshilanishiga yoki yomonlashishiga olib keladi.
Loyqa mantiqning eng muhim kamchiliklari tizimlarni modellashtirish uchun yagona usulning yo'qligi, ya'ni. Har bir holat uchun siz barcha parametrlarni bosqichma-bosqich aniqlab, o'zingizning qarorlar jadvalingizni tuzib, loyqa pastki dasturni qayta loyihalashingiz kerak.