برآورد شاخص‌های ترافیکی تقاطع چراغ‌دار مبتنی بر تصاویر پهپاد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه حمل و نقل ، دانشکده عمران ، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
10.22119/jte.2026.554542.2752
چکیده
در راستای ضرورت تحلیل ترافیک در تقاطعات فوق‌اشباع با رفتار غیرخط‌مبنای وسایل ‌نقلیه، در این مطالعه، چارچوبی شامل پیش‌پردازش، تثبیت و زمین‌مرجع‌سازی فریم و تشخیص و ردیابی وسایل نقلیه جهت برآورد خودکار شاخص‌های عملکردی تقاطع و ارزیابی و تحلیل وضعیت عملکرد آن ارائه شده است. بدین منظور، تشخیص و ردیابی وسایل نقلیه به‌ترتیب با استفاده از مدل YOLOv8 و الگوریتم ByteTrack در تصاویر تقاطع توحید تهران انجام گرفت. مقدار برابر با 961/0 برای معیار mAP@0.5 در مدل تشخیص، حاکی از دقت بالای این مدل بود. در ادامه، بر پایه خط‌سیرهای استخراج‌شده و داده‌های میدانی، شاخص‌های عملکرد تقاطع محاسبه و تحلیل گردید. تحلیل‌ها نشان‌دهنده عدم تعادل عملکردی در بازوهای تقاطع است؛ به‌طوری که محورهای شرقی و غربی با ثبت میانگین سرعت پایین در خروجی‌ها (به‌ترتیب ۱۵ و ۲۲ کیلومتر بر ساعت) و نرخ جریان اشباع بر واحد متر محدود در ورودی‌ها (۳۲۷ و ۳۱۷ وسیله نقلیه بر ساعت بر متر)، با چالش در تخلیه جریان مواجه‌اند. در مقابل، محورهای شمالی و جنوبی با ثبت سرعت‌های بالاتر در خروجی‌ها (به‌ترتیب ۳۲ و ۲۳ کیلومتر بر ساعت) و نرخ جریان اشباعِ بر واحد متر مناسب در ورودی‌ها (۵۶۷ و ۵۳۵ وسیله نقلیه بر ساعت بر متر)، عملکرد بهتری را به ثبت رساندند. بااین‌حال، تأخیر بیش از ۸۰ ثانیه در تمامی ورودی‌ها و تنزل سطح سرویس کل تقاطع به رده F، بیانگر شرایط بحرانی و ضرورت بازنگری در طرح هندسی یا زمان‌بندی تقاطع است یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد چارچوب پیشنهادی بستری کارآمد جهت برآورد متغیرهای ترافیکی و تحلیل عملکرد تقاطعات چراغ‌دار فراهم می‌کند
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Performance Analysis of Signalized Intersections Based on Aerial Data

نویسندگان English

Alireza Aleenejhad 1
Afshin Shariat Mohaymany 2
1 Transportation Departement , Civil Engineering School ,, Iran University of Science and Technology
2 Transportation Departement , Civil Engineering School , Iran University of Sience and Technology
چکیده English

In response to the necessity of traffic analysis at oversaturated intersections with non-lane-based vehicle behavior, this study proposes a framework comprising pre-processing, frame stabilization, georeferencing, and vehicle detection and tracking for the automated estimation of intersection performance measures. To this end, vehicle detection and tracking were performed on imagery from the Tohid intersection in Tehran using the YOLOv8 model and the ByteTrack algorithm, respectively. A mean Average Precision (mAP@0.5) of 0.961 for the detection model indicated its high accuracy. Subsequently, intersection performance indicators were calculated and analyzed based on the extracted trajectories and field data. The analyses reveal a functional imbalance across the intersection arms; specifically, the East and West arms face discharge challenges, recording low average exit speeds (15 and 22 km/h, respectively) and limited entry saturation flow rates per unit width (327 and 317 veh/h/m). In contrast, the North and South arms demonstrated better performance, with higher exit speeds (32 and 23 km/h, respectively) and adequate entry saturation flow rates per unit width (567 and 535 veh/h/m). However, delays exceeding 80 seconds at all entries and the degradation of the overall intersection Level of Service (LOS) to grade F indicate critical conditions and the necessity to revise the geometric design or signal timing. The findings of this study demonstrate that the proposed framework provides an efficient platform for estimating traffic variables and analyzing the performance of signalized intersections.

کلیدواژه‌ها English

Signalized Intersection
Drone (UAV)
Computer Vision
Automated Extraction of Traffic Parameters

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 25 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 28 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 10 خرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 18 خرداد 1405