SCENARIO-BASED METHODOLOGY FOR COMPARISON OF THE SOFTWARE TRAFFIC CONTROL AGENTS

Seminář DSS – 6.3.2011

Richard Lipka

2

Seminář DSS

PŘEHLED Agenti v řízení dopravy Simulace dopravy Metodika porovnávání Výsledky

7.3.2011

3

Seminář DSS

AGENTI V ŘÍZENÍ DOPRAVY Autonomní, reagují na své okolí a mohou ho

ovlivnit Řada návrhů v posledním desetiletí

Centralizovaní Sociální Nekomunikující

Obtížné porovnávání

7.3.2011

4

Seminář DSS

SIMULACE DOPRAVY Různá úroveň detailů

Mikroskopická Mesoskopická Makroskopická

Různé vlastnosti simulačních modelů

7.3.2011

5

Seminář DSS

METODIKA POROVNÁVÁNÍ Podmínky

Stejné prostředí Stejná dopravní situace Stejný simulátor

Testování v různých situacích → využití scénářů

Experiment Mapa Scénář Nastavení měření Nastavení agentů

7.3.2011

6

Seminář DSS

SCÉNÁŘE Popis chování vozidel

Generátory na okrajích simulované oblasti Nastavení křižovatek Nastavení cest Nastavení vozovek

Změny v chování vozidel v čase Modelování nehody Reakce na změnu počasí

7.3.2011

7

Seminář DSS

NÁSTROJE PRO POROVNÁVÁNÍ Řízení simulace -

scénáře Podpora pro různé

druhy agentů Měření údajů v

simulaci Pro řízení dopravy Pro vyhodnocení

fungování agentů Sběr údajů pro

porovnání

7.3.2011

8

Seminář DSS

PODPORA AGENTŮ V SIMULACI Řízení dopravy Sledování

dopravní situace

Komunikace mezi agenty

7.3.2011

9

Seminář DSS

PŘÍKLAD EXPERIMENTŮ 5 agentů

VASC – základní metoda řízení HIRA a KOSU – nekomunikující FERR – sociální FRAN – centralizovaný

Mapy založené na reálné situaci

7.3.2011

10

Seminář DSS

UKÁZKA AGENTŮ7.3.2011

FRAN

FERR KOSU

11

Seminář DSS

ŘÍZENÍ DOPRAVY NA HLAVNÍ SILNICI 2 km dlouhá vozovka –

hlavní tah do města Většina vozidel se

pohybuje do města – ranní provoz

Agenti preferují pohyb vozidel do města

7.3.2011

12

Seminář DSS

ŘÍZENÍ DOPRAVY NA HLAVNÍ SILNICI 60 minut běhu

experimentu Měření délek

front ve směru do města a průměrného zpoždění v celé křižovatce

1 2 3 4 5 60.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

10.00

VASCHIRA KOSUFERRFRAN

Číslo křižovatky

Dél

ůka

fron

ty (

poče

t vo

zide

l)

1 2 3 4 5 605

10152025303540

VASCHIRA KOSUFERRFRAN

Číslo křižovatky

Prům

ěrné

zpo

žděn

í (s)

7.3.2011

13

Seminář DSS

ŘÍZENÍ DOPRAVY NA HLAVNÍ SILNICIPorovnání výsledků s VASC

1 2 3 4 5 6HIRA 9,30% 3,13% 4,92% 6,67% 5,95% 1,16%KOSU 2,33% 1,56% 1,64% 2,67% 2,38% -1,16%FERR 9,30% 15,63% 14,75% 13,33% 10,71% 3,49%FRAN 4,65% 14,06% 13,11% 12,00% 9,52% 4,65%

1 2 3 4 5 6HIRA 0,74% 2,31% 4,07% 3,74% 0,55% 1,19%KOSU -2,95% -3,96% 1,02% -0,31% 1,93% -0,40%FERR 4,06% 0,66% 3,39% 2,80% 2,76% 1,58%FRAN 1,48% 1,65% 4,41% 2,80% 3,04% 7,11%

Délky front

Průměrné zpoždění

7.3.2011

14

Seminář DSS

NEHODA NA HLAVNÍ SILNICI Silnice vedoucí z

města na jeden z hlavních výjezdů

Nehoda na 4. křižovatce, vozidla se postupně vrací z objížďky

7.3.2011

15

Seminář DSS

NEHODA NA HLAVNÍ SILNICI 60 minut běhu

experimentu Měření délek

front a průměrného zpoždění v celé křižovatce

1 2 3 4 5 60.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

VASCHIRA KOSUFERRFRAN

Číslo křižovatky

Dél

ka f

ront

y (p

očet

voz

idel

)

1 2 3 4 5 605

1015202530354045

VASCHIRA KOSUFERRFRAN

Číslo křižovatky

Prům

ěrné

zpo

žděn

í (s)

7.3.2011

16

Seminář DSS

NEHODA NA HLAVNÍ SILNICIPorovnání výsledků s VASC

Délky front

Průměrné zpoždění

1 2 3 4 5 6HIRA 3,64% 5,36% 5,26% 15,85% 14,29% 1,37%KOSU 3,64% 5,36% 3,51% 1,22% -4,76% 1,37%FERR 7,27% 16,07% 17,54% -1,22% 4,76% 10,96%FRAN 5,45% 12,50% 15,79% 4,88% 9,52% 9,59%

1 2 3 4 5 6HIRA 0,71% 1,05% 1,06% 5,87% 4,46% 6,82%KOSU 0,35% -0,35% 0,35% -0,26% -0,64% 0,57%FERR 6,03% 2,11% 5,99% -4,85% 1,27% 0,57%FRAN 4,61% 2,46% 4,93% 0,00% 1,91% 3,98%

7.3.2011

17

Seminář DSS

BUDOUCÍ PRÁCE Porovnávání podle několika kritérií Využití distribuovaných výpočtů

Distribuovaná simulace Paralelní běh několika simulací

Automatické nastavování statických parametrů agentů

7.3.2011

18

Seminář DSS

PUBLIKACE R. Lipka, P. Herout: “Implementation of Traffic Lights in JUTS”, Proceedings of

Tenth International Conference on Computer Modelling and Simulation EUROSIM/UKSim 2008, Cambridge, 2008, pp. 422 – 427.

R. Lipka: “Verification and validation of JUTS”, work to fulfil Queueing theory subject requirements, Plzeň, 2008.

R. Lipka: “Comparison of Different Traffic control Agents”, The 2nd Young Researchers Conference on Applied Sciences - Conference Proceedings Book, Plzeň, 2008, pp. 19 – 24.

R. Lipka, P. Herout: “System for Comparison of Traffic Control Agents’ Performance”, Proceedings 23rd European Conference on Modelling and Simulation ECMS, Madrid, 2009, pp. 151 – 157.

R. Lipka, P. Herout: “Systém pro volbu vhodné strategie pro řízení městské dopravy” (System for selection of appropriate strategy of urban traffic control), Telematika pro regionální dopravu – Sborník konference, Brno, 2009.

R. Lipka: “System for comparison of traffic control agents”, State of the Art and Future Research, Technical Report No. DCSE/TR-2009-01, Plzeň, 2009.

R. Lipka, P. Herout: “Scenario-based approach to agent’s evaluation”, Proceedings of 7th EUROSIM Congress, Prague, 2010.

R. Lipka: “Reconstruction of turning directions at the intersection”, Annals of DAAAM International Vienna 2010, Zadar, 2010, pp. 1237 – 1238.

7.3.2011