การจำลองการไหลของรถโดยประยุกต์ใช้หลักการของ cellular automata ในการจัดการจราจรแบบ 2 เลนผ่านสัญญาณไฟจราจรที่มีการเปลี่ยนช่องทางการจราจรของรถ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ภูวรินทร์ นาคจันทึก, กฤษณพัฒน์ พ่วงรักษ์, สิรวิชญ์ อยู่ศิริ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ธัญนันท์ สมนาม, ปราณี ดิษรัฐกิจ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2564

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันความต้องการในการขับขี่พาหนะการขนส่งเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมากในหลายประเทศ ทำให้ปริมาณการใช้รถยนต์กับปริมาณถนนไม่สมดุลกัน ส่งผลให้้เกิดปัญหาจราจรขึ้น ดังนั้นคณะผู้จัดทำ จึงมีความสนใจที่จะศึกษาหาแนวทางในการแก้ปัญหาการจราจรที่เกิดขึ้น และจากการศึกษาเบื้องต้นพบว่าวิธีการแก้ปัญหารถติดที่สำคัญข้อหนึ่งคือ การปรับสัญญาณไฟจราจรให้เหมาะสม เพื่อให้รถวิ่งได้ต่อเนื่องตลอดเส้นทาง คณะผู้จัดทำจึงต้องการศึกษารูปแบบการจัดการสัญญาณไฟจราจร เพื่อให้รถวิ่งผ่านสัญญาณไฟจราจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ในความเป็นจริงการวิเคราะห์ตัวแปรต่างๆ โดยการลงพื้นที่จริงนั้นทำได้ยากและต้องใช้งบประมาณค่อนข้างมาก ดังนั้นคณะผู้จัดทำจึงมีความสนใจในการศึกษาธรรมชาติการไหลของรถบนถนนโดยการเขียนโปรแกรมจำลองทางคอมพิวเตอร์ ซึ่งแบบจำลองที่นำมาใช้ศึกษาในครั้งนี้ เรียกว่า แบบจำลอง cellular automata ซึ่งได้รับการยอมรับโดยสากล โดยแบบจำลองนี้เป็นการจำลองการไหลของรถบนถนน โดยแบ่งถนนเป็นตาราง แต่ละช่องของตารางเป็นตำแหน่งที่รถอยู่ได้ จากนั้นทำการจำลองการขยับของรถไปที่ตำแหน่งต่าง ๆ บนตาราง ในแต่ละเวลาในหน่วยของ Step time โดยในการดำเนินการแต่ละครั้ง รถแต่ละคันจะเคลื่อนที่ตามเงื่อนไขของแบบจำลองที่กำหนดไว้ โดยเงื่อนไขการเคลื่อนที่ของรถพัฒนาขึ้นจากแบบจำลอง Bi-lane cellular automata model ซึ่งเป็นแบบจำลองที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในการศึกษา Traffic flow

โครงงานนี้จึงมีจุดประสงค์ เพื่อสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์สำหรับศึกษาลักษณะการไหลของรถผ่านสัญญาณไฟจราจรผ่านทางแยกโดยพิจารณาพฤติกรรมการเปลี่ยนช่องทางจราจรร่วมด้วย