Esquema metodológico para el control del sistema de tráfico vehicular con atributos de cooperación, flexibilidad y autonomía, usando redes de Petri Coloreadas Difusas Adaptativas

Abstract

Para el modelado de un sistema de tráfico vehicular controlado por semaforización, se preestablecen, a través de un experto, varios parámetros: geometría, tiempos óptimos para el cambio semafórico y características físicas para obtener finalmente un controlador a la medida de cada intersección. Puesto que estos parámetros son fijos, y el cambio en el flujo vehicular es constante, el embotellamiento se hace inminente en una u ambas vías de la intersección. Debido a esto, se han generado investigaciones en controles que aprenden y adaptan su comportamiento dependiendo de la demanda, pero no consideran el tiempo de espera de los usuarios mientras los controles actúan; ni una metodología de manera gráfica que pueda modelar parámetros para diferentes geometrías de manera modular. Esta tesis establece un método aplicado para modelar el sistema de tráfico vehicular, como un sistema de eventos discretos, por medio de las Redes de Petri Continuas y controlado por una Red de Petri Coloreada Difusa Adaptativa, que le da características de flexibilidad de programación, dada su estructura modular; cooperación entre vías de la intersección; y autonomía de las vías, sin importar la geometría y aprendizaje, por medio de la implementación de un modelo Mamdani, basado en un Sistema Adaptativo de Inferencia Neuro-Difuso (M-ANFIS) con conjuntos gaussianos. Este nuevo enfoque entrega resultados de estabilidad de flujo vehicular, considerando el tiempo de espera para todas las vías de la intersección, comparada con un sistema tradicional controlado por parámetros, y obteniendo aumentos de flujo del 58% en la vía más congestionada con solo dos intervenciones del controlador