بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
طراحی سیستم هشدار دهی خودرو با استفاده از رتبه بندی فازی و داده های شبکه ونت
چکیده
با توسعه سیستمهای پیشرفته همچون شبکه ونت(شبکه های موقتی بیسیم بین خودرو) یا حس گرهای مختلف در وسائل نقلیه برای ایجاد امنیت بیشتر لزوم ایجاد یک سیستم هوشمند هشدار دهی در وسائل نقلیه بیشتر حس می شود.
سیستم های کنونی هشدار دهی اغلب روی یک پارامتر خاص مانند سرعت وسیله نقلیه یا حسگر های فاصله با اتومبیل جلویی و یا الگوریتم های تشخیص محیط پایه ریزی شده اند. با توسعه شبکه های ونت می توان اطلاعات بیشتری از وسائل نقلیه اطراف و وضعیت جاده به دست آورد و از آنها برای تشخیص سطح خطر موجود بهتره برد. با توجه به رابطه پیچیده و غیر قطعی بین این پارامترها و خطر بالقوه ای که متوجه وسیله نقلیه است از یک روش ریاضیات فازی برای ایجاد وابستگی تابعی و رابطه فازی بین معیار سطح لغزندگی جاده سرعت خودرو، عرض جاده،فاصله تا ماشین جلویی،ضریب سطح کیفی ماشین با سطح هشدار مربوط به وسیله نقلیه استفاده شده است. با سیستم رتبه بندی فازی و دسته بندی سطح هشدار می تواند هشدار مناسب به راننده داده شود.
کلمات کلیدی: رتبه بندی فازی،شبکه ونت،سیستم هشدار خودرو،تابع فازی ساز
-1معرفی
ایجاد سیستمهای هوشمند هشداردهی در وسائل نقلیه بسیار مهم می باشد و در کاهش حادثه های جاده ای نقش بسیار اساسی ایفا می کند.با گسترش امکان دریافت اطلاعات مختلف که می توانند در مورد میزان خطر مورد توجه وسیله نقلیه نقش و معنی خاص خود را داشته باشند لازم است این اطلاعات با هم ترکیب شوند و یک نتیجه گیری واحد را شکل دهند. سیستمهای هشدار مختلفی در وسائل نقلیه تعبیه شده است که اغلب روی یک یا چند پارامتر محدود کنترل دارند.مانند سیستم هایی که بر اساس سرعت وسیله نقلیه هشدار می دهند یا سیستم هایی که با کم شدن فاصله بین دو خودرو هشدار می دهند. [1] و یا در [8] سیستمی بر اساس بینایی ماشین و تصمیم سازی فازی پیشنهاد شده است.اما با توجه به تعدد پارامترهای تعیین کننده سطح هشدار رتبه بندی فازی می تواند در این وضعیت نتایج قابل اعتماد و معنی داری با ترکیب این پارامترها فراهم کند.
مشخص کردن مجموعه های فازی((fuzzy collectives
ماتریس رابطه فازی Rمی تواند از f استنتاج شود:
و سپس عمل فازی زیر می تواند توسط ماتریس تولید شود:
به طوری که “◦” به معنی عمل فازی است. ماتریس رتبه بندی فاز, می تواند به صورت زیر در نظر گرفته شود اگر سمت راست هر فاکتور به صورت داده شوند .
مشخص کردن مجموعه فاکتور برای سیستم رتبه بندی
با استفاده از نتایج حاصل از آمار علل تصادفات جاده ای وهمچنین بررسی پارامترهای موثر در ایجاد خطر بالقوه برای وسائل نقلیه از طریق مشاوره با فرد خبره می توان پارامترهای موثر در امنیت وسیله نقلیه را شناسایی کرد.آنچه در این تحقیق مورد توجه قرار گرفته است شامل معیار سطح لغزندگی جاده [2]، سرعت خودرو [4]و [3]،عرض جاده،فاصله تا ماشین جلویی،ضریب سطح کیفی ماشین می باشد.بنابراین:
از میان فاکتورهای ذکر شده عرض جاده (با واحد اندازه گیری متر)، سرعت خودرو(با واحد اندازه گیری کیلومتر بر ساعت) و فاصله تا ماشین جلویی(با واحد اندازه گیری متر) قابل دریافت می باشند. .برای مشخص کردن و اختصاص دادن میزان عددی به میزان لغزندگی جاده در مورد هر بخش جاده با یک ایستگاه ثابت لازم است استاندارد و قرار دادی برای مشخص کردن این میزان در نظر گرفته شود و برای هر بخش مشخص شود. در این تحقیق یک ضریب لغزندگی بین صفر تا ده میزان این پارامتر را نشان می دهد. بر اساس استاندارد و قرارداده تعیین شده این محدوده قابل تغییر است. همچنین در مورد ضریب سطح کیفی ماشین نیز باید یک قرار داد و استاندارد بین خودرو ها توسط مرجع خبره انجام شود. در این تحقیق یک ضریب سطح کیفی ماشین بین صفر تا پنج در نظر گرفته شده است. بر اساس استاندارد و قرارداده تعیین شده این محدوده قابل تغییر است.
تعریف دسته بندی و مجموعه دسته بندی برای سیستم رتبه بندی هشدار وسائل نقلیه دسته بندی هشدارها باید منطقی و کاربردی باشد.اگر هشدارها به کلاسهای کمی تقسیم شوند دقت سیستم رتبه بندی کاهش پیدا می کند.ضمن اینکه اگر این پارامترها را به کلاسهای بسیاری تقسیم کنیم شرایط پارامتری جدید را به طور دقیق در یکی از دسته ها قرار دهیم.ضمن اینکه هر دسته از هشدارها باید محدوده مطلوبی داشته باشد.
در این مقاله پنج کلاس هشدار مشخص شده است.می توان برای هر یک از دسته های هشدار مشخص شده واکنش مناسب را توسط سیستم در نظر گرفت.
دسته بندی ها زیر را برای هشدارها در نظر گرفته ایم:
محدودیت های کلاس در جدول 1 تعریف شده است
برقراری تابع وابستگی و ماتریس رابطه فازی
درستی تشخیص فازی به طور اساسی بوسیله تابع وابستگی فاکتورها تحت تاثیر قرار می گیرد. تابع عادی توزیع به عنوان
تابع وابستگی مورد نظر قرار می گیرد. [5]
برای محاسبه مقدار m و c از هر فاکتور و برقراری رابطه فازی بین فاکتورها و میزان خطر متوجه وسیله نقلیه محدودیت های کلاس هر یک از فاکتور در جدول شماره 2 نشان داده شده است.
در عبارت 3 اگر x=m باشد آنگاه μ (m) = 1 و مقدار وابستگی مساوی حداکثر خواهد بود.در نتیجه مقدار mمی تواند به عنوان متوسط حداکثر و حداقل مقدار هر کلاس فاکتور مشخص شود. [6]
اگر دو مقدار حداکثر و حداقل بین دو کلاس مشخص شوند،مقدار وابستگی تقریبا مساوی .5 خواهد بود:
در نتیجه،مقدار c می تواند توسط عبارت زیر محاسبه شود :[6]
در تساوی 4 و5 مقدار حداکثر و مقدار حداقل را با توجه به کلاس هر یک از فاکتور ها نمایش می دهند.در شکل 1 نمای گرفیکی تابع عضویت مربوط به سرعت و در شکل 2 نمای گرافیکی تابع عضویت عرض جاده به عنوان نمونه نمایش داده شده است.
