Онтологическая модель управления временем ожидания разрешающего сигнала светофора участниками дорожного движения в зоне пешеходного перехода

   Цель исследования. Разработка онтологической модели управления временем ожидания разрешающего сигнала светофора участниками дорожного движения в зоне пешеходного перехода с возможностью подсчёта числа пешеходов и автомобилей, находящихся на перекрёстке, и регулирования временных интервалов работы сигналов светофора в зависимости от их количества.

   Методы. Сбор базы данных для онтологической модели производится с помощью системы технического зрения. Для определения границ объектов используется когнитивная модель принятия решения о наличии/отсутствии границ. Классификация объектов осуществляется посредством алгоритма YOLO. Подсчёт количества пешеходов и транспортных средств выполняется в математической модели подсчёта количества детектируемых объектов на изображении. Расчёт времени для регулирования продолжительности работы сигналов светофора происходит благодаря математической модели интеллектуального управления светофором. Предложенная онтологическая модель содержит несколько этапов: сбор данных, предобработка изображений, выделение границ объектов, определение классов и подклассов участников дорожного движения, подсчёт количества пешеходов и автомобилей, расчёт времени, на которое необходимо регулировать продолжительность работы сигналов интеллектуального светофора.

   Результаты. Создана специализированная программная модель, которая позволяет детектировать классы объектов и рассчитывать время задержки работы разрешающих сигналов для регулирования интеллектуального светофора. Номер свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ «Программа детектирования объектов на пешеходном переходе и определения времени задержки управляющих сигналов светофора» – 2024662790. Также получен патент на изобретение «Устройство управления светофором на основе нечеткой логики» – 2827781, позволяющий генерировать управляющие сигналы для интеллектуального светофора.

   Заключение. Результаты экспериментальных исследований показали высокую эффективность разработанной онтологической модели управления временем ожидания разрешающего сигнала светофора участниками дорожного движения в зоне пешеходного перехода.

1. Слободчикова Н. А., Плюта К. В. Безопасность пешеходных переходов // Вестник науки и образования Северо-Запада России. 2019. Т. 5, № 3. С. 91-99.

2. Волков В. С., Набатникова Е. А., Лебедев Е. Г. Некоторые вопросы безопасности движения на нерегулируемых пешеходных переходах в городе // Евразийский союз ученых. 2020. № 12-5(81). С. 26-32.

3. Павленко П. Ф. Автоматическая система раннего оповещения водителей о наличии пешеходов на пешеходном переходе (Безопасный пешеходный переход) // Проблемы автоматики и управления. 2013. № 2(25). С. 48-53.

4. Бобырь М. В., Храпова Н. И., Ламонов М. А. Система управления интеллектуальным светофором на основе нечеткой логики // Известия Юго-Западного государственного университета. 2021; 25(4): 162-176. doi: 10.21869/2223-1560-2021-25-4-162-176.

5. Кузнецов Т. А. Оптимизация движения транспортного потока на регулируемом перекрестке с использованием имитационного моделирования // Политехнический молодежный журнал. 2022. № 7(72).

6. Амиров М. Ш., Амиров С. М. Единая транспортная система. Второе издание, стереотипное. М.: Общество с ограниченной ответственностью "Издательство "КноРус", 2023. 178 с.

7. Стрижко М. А., Червинский В. В. Система интеллектуального управления транспортными потоками на перекрестках со светофорным регулированием // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2024. Т. 20, № 2. С. 48-55.

8. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление : [пер. с англ.]. 4-е изд., электрон. М. : Лаборатория знаний, 2020. 801 с.

9. Бобырь М. В., Храпова Н. И. Двухуровневая информационно-аналитическая система управления интеллектуальным светофором // Электронные библиотеки. 2024. Т. 27, № 5. С. 696-717.

10. Бобырь М. В., Милостная Н. А., Храпова Н. И. О подходе к детектированию движения пешеходов методом гистограмм направленных градиентов // Электронные библиотеки. 2024. Т. 27, № 4. С. 429-447.

11. Бобырь М. В., Храпова Н. И. Информационно-аналитическая система детектирования движения объектов на пешеходном переходе // Онтология проектирования. 2024. Т. 14, № 4(54). С. 531-541.

12. Кочегуров А. И., Дубинин Д. В., Герингер В. Модифицированная оценка Прэтта-Яскорского в обобщенном показателе качества алгоритмов контурного детектирования // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332, № 9. С. 168-177.

13. Geringer V., Dubinin D., Kochegurov A. The results of a complex analysis of the modified Pratt-Yaskorskiy performance metrics based on the two-dimensional markov-renewal-process // Lecture Notes in Computer Science. 2016. Vol. 9875. P. 187-196.

14. Нечетко-логические методы в задаче детектирования границ объектов / М. В. Бобырь, А. Е. Архипов, С. В. Горбачев [и др.] // Информатика и автоматизация. 2022. Т. 21, № 2. С. 376-404.