การจำลองการไหลของรถผ่านสัญญาณไฟจราจรโดยใช้แบบจาลอง Cellular automata

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ทรงวุฒิ หอกิจเจริญ, นิธิศ จงสวัสดิ์สถาพร

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปราณี ดิษรัฐกิจ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2560

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัญหาการจราจรทางบกหรือที่เรียกกันติดปากว่า “รถติด” เป็นปัญหาสำคัญอันดับต้นๆ ปัญหาหนึ่งของคนในชุมชนเมือง มีผลกระทบต่อทุกภาคส่วน การหาวิธีบริหารจัดการเพื่อบรรเทาปัญหาการจราจรยังคงเป็นสิ่งสำคัญและจำเป็นอย่างยิ่ง แนวทางหนึ่งในการออกแบบรูปแบบการแก้ไขปัญหาจราจร คือ ต้องเข้าใจธรรมชาติการไหล หรือการเคลื่อนที่ของรถบนถนนในสถานการณ์ต่างๆ หรือที่เรียกว่า Traffic flow โครงงานนี้เป็นการศึกษาเกี่ยวกับการไหลของรถด้วยแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ ที่ใช้หลักการจำลองในรูปแบบที่เรียกว่า Cellular Automata โดย Cellular Automata เป็นการจำลองให้ถนนถูกแบ่งออกเป็นตาราง โดยตารางแต่ละช่องเป็นตำแหน่งของรถที่รถสามารถอยู่ได้ ในการดำเนินการแต่ละครั้งจะใช้เวลาจำกัดค่าหนึ่งเป็นค่าอ้างอิงเรียกว่า Step Time และ ในทุก Step Time รถจะเคลื่อนที่ตามข้อจำกัดที่เราได้กำหนดไว้

งานวิจัยนี้จะทำการศึกษาการไหลของรถผ่านถนนที่มีสัญญาณไฟจราจร ด้วยเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองสถานการณ์การไหลของรถ ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดขึ้น โดยแสดงตำแหน่งของรถที่ Step time ต่างๆ และทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบลักษณะการไหล และอัตราการไหลของรถ เมื่อปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการจัดการสัญญาณไฟจราจร ตามเงื่อนไขของแบบจำลอง โดยประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับจากการศึกษาครั้งนี้ คือ ได้แบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ตามหลักการของ Cellular Automata ที่ใช้ทำนายแนวโน้มการไหลของรถบนถนนที่ผ่านสัญญาณไฟจราจร