1 / 30

Institut geoinformatiky

Institut geoinformatiky. GISáček 2008. VYUŽITÍ CELULÁRNÍCH AUTOMATŮ PRO MODELOVÁNÍ SILNIČNÍ SÍTĚ V MULTIAGENTOVÉM SYSTÉMU. Vypracoval: Bc. Martin Hlaváček Vedoucí: Ing. Pavel Děrgel, Ph.D. Obsah. Cíle Celulární automat Aplikace - silniční simulátor Hodnocení práce Vize do budoucna.

yonah
Download Presentation

Institut geoinformatiky

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Institut geoinformatiky GISáček 2008 VYUŽITÍ CELULÁRNÍCH AUTOMATŮ PRO MODELOVÁNÍ SILNIČNÍ SÍTĚ V MULTIAGENTOVÉM SYSTÉMU Vypracoval: Bc. Martin Hlaváček Vedoucí: Ing. Pavel Děrgel, Ph.D.

  2. Obsah • Cíle • Celulární automat • Aplikace - silniční simulátor • Hodnocení práce • Vize do budoucna

  3. Cíle diplomové práce • Analýza možnosti využití CA pro modelování silniční sítě pro multi-agentové systémy • Průzkum existujících modelů CA • Analýza a návrh aplikace pro demonstraci funkcí CA • Ukázková implementace navrženého modelu

  4. Celulární automat (CA) • Diskrétní dynamický systém • Elementární prvek: buňka • Obecně nekonečně mnoho buněk • konečná množina stavů buňky • Okolí buňky • Lokální přechodová funkce

  5. Celulární automat - okolí

  6. Celulární automat

  7. Celulární automat jako model silnice • TCA – Traffic Cellular Automata • Silnice dva jízdní směry • Jeden jízdní pruh v jednom jízdním směru • Více jízdních pruhů v jednom jízdním směru

  8. CA : Jeden jízdní pruh • Rozdělen na konečný počet buněk konstantní velikosti • Každá buňka může obsahovat max. 1 automobil • Okolí buňky

  9. CA : Jeden jízdní pruh

  10. CA : Více jízdních pruhů • Rozdělen na konečný počet buněk konstantní velikosti • Každá buňka může obsahovat max. 1 automobil • Okolí buňky • Obecně n jízdních pruhů v jednom jízdním směru

  11. CA : Více jízdních pruhů buňka I, II, III, IV, V jízdní pruhy V IV III II I Celulární automat

  12. CA : Křižovatka

  13. CA : Kruhový objezd • Uzavřený jízdní pruh • Poslední buňka má souseda zpět první buňku

  14. CA : model pro jeden jízdní pruh • Nagel – Schreckenberg model: • Zrychlení: vi → min(vi +1, vmax) • Brzdění (zpomalení):vi → min(vi, gi - 1) • Náhodnost: vi → max(vi -1,0) s pravděpodobností p • Posun: xi → xi +vi

  15. CA : model pro jeden jízdní pruh

  16. CA : model pro více jízdních pruhů • Změna jízdního pruhu • Podněcující kritérium • Bezpečnostní kritérium • Nagel – Schreckenberg model

  17. CA : model pro více jízdních pruhů • Podněcující kritérium • Bezpečnostní kritérium

  18. Aplikace

  19. Aplikace – okolí buňky Cell … … CellularAutomaton null null null prevNeigh nextNeigh … … null null null

  20. Aplikace - NaSch model

  21. Aplikace - data • Data z ředitelství silnic a dálnic ve formátu shapefile • Čerpány pouze potřebné informace pro vytvoření modelu pomocí CA

  22. Aplikace – dolování data • Zprostředkovává třída ShapeLoader • Využití GeoTools • Získaní údajů o délce silnice, počtu jízdních pruhů a počtu levých jízdních pruhů

  23. Aplikace – GeoTools • Open source JAVA GIS Toolkit • Standard pro manipulaci s geodaty v JAVě • OGC • Použití: • GIS • Web Servers • Web Map Servers

  24. Aplikace – GeoTools • Verze: • 2.4.x – stabilní verze (nyní 2.4.2) • 2.5.x – vývoj (nyní uváděno 35 kritických problémů) • http://geotools.codehaus.org/

  25. Aplikace

  26. Hodnocení práce • Součást projektu Logika a umělá inteligence pro multiagentové systémy na VŠB – TU Ostrava • Vytvoření diskrétního dynamického prostředí pro pohyb mobilních agentů • Aplikování technologie TCA s využitím konkrétních modelů pro řízení • Vytvoření jednoduchého simulátoru silniční sítě a dopravního provozu

  27. Vize do budoucna Simulátor silničního provozu Dopravní server poskytuje vstupují DATA *.shp využívá komunikuje Automobil GIS

  28. Vize do budoucna • Implementace křižovatky, kruhového objezdu • Definování vhodného okolí • Definování vhodných pravidel • Práce s GeoTools pro propojení či vytvoření GIS • Propojení s multiagentovým systémem

  29. Použité zdroje • Maerivoet, S.: „Modelling traffic on motorways: State – of – the – art, Numerical data analysis and dynamic traffic assignment.“ Heverlee, Katholieke Universiteit Leuven, 2006 • Hartman, D.: „Head leading algorithm for urban traffic modeling.“ Proceedings of the 16th International European Simulation Symposium, 2004. • Knospe, W., Santen, L., Schadschneider, A., Schreckenberg, M.: „A realistic two-lane traffic model for highway traffic.” Journal of Physics A: Mathematical and General, Vol. 35, No. 15. (2002), stránky 3369-3388, 2002. • Frydrych, T.: „Popis Universálního Informačního Robota z hlediska logické teorie a jeho aplikace na řešení krizových situací v dopravním systému.“ Diplomová práce, VŠB-TU Ostrava, 2007. • http://geotools.codehaus.org/

  30. Děkuji za pozornost • Dotazy?

More Related