Nghiên cứu hệ thống mô phỏng dựa trên đa tác tử trong quản lý hạ tầng giao thông đô thị

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - TRƯƠNG QUANG PHÚ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MÔ PHỎNG DỰA TRÊN ĐA TÁC TỬ TRONG QUẢN LÝ HẠ TẦNG GIAO THÔNG ĐƠ THỊ Chun ngành: KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 60.48.01.01 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH Đà Nẵng – Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Thanh Bình TS Lê Văn Minh Phản biện 1: TS Lê Thị Mỹ Hạnh Phản biện 2: TS Trần Thiên Thành Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học máy tính họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 02 tháng năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cùng với phát triển xã hội hệ thống giao thơng cơng cộng đòi hỏi phải đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng dịch vụ kinh tế Tuy nhiên, điều kiện mặt pháp lý, tài chính, thời gian nên khó, chí khơng thể làm thí nghiệm trực tiếp để đưa giải pháp phát triển hệ thống giao thơng cơng cộng Hơn nữa, với kích thước phức tạp hệ thống giao thông nên khơng thể thiết lập mơ hình lý thuyết cho hệ thống Vì vậy, để quy hoạch hệ thống giao thông, cần hệ thống mô Hệ thống mô giải pháp để phân tích lập kế hoạch cho hệ thống giao thơng mặt dự đốn phát triển thị, mặt khác đánh giá định lượng giải pháp giao thông cần Vì việc mơ hạ tầng giao thơng vốn phức tạp, cần nhìn nhận hệ thống giao thơng nhiều góc độ khác nhau: Xét góc độ địa lý: Các thành phần giao thông đường xá, cầu cống bố trí khơng gian tương đối phẳng Các đối tượng chia thành nhiều lớp (layer) dựa ví trí chúng thực tế Vì chất hệ thống giao thơng mang tính chất địa lý nên hệ thống thông tin địa lý giải pháp hiệu cho toán quản lý hệ thống giao thơng Xét góc độ thành phần: Các thành phần giao thông vừa độc lập lẫn nhau, vừa liên kết lẫn Một cách độc lập, đối tượng có thuộc tính riêng (bao gồm thông tin kỹ thuât thông tin q trình xây dựng) Một cách liên kết cơng trình nối liền với cơng trình khác mặt không gian Đề xây dựng hệ thống phức tạp này, hướng tiếp cận hướng tác tử giải pháp nhiều nhà nghiên cứu lựa chọn Đã có loạt cơng cụ giao thông từ nghiên cứu khoa học để ứng dụng đào tạo, lập kế hoạch mô Tuy nhiên công cụ thường tập trung vào vấn đề dự tốn nhu cầu, mơ hình mơ đưa hành vi người tham gia giao thông hoạt động cụ thể phương tiện Việc áp dụng cách tiếp cận đa tác tử để mô giao thông cách tiếp cận linh hoạt để định nghĩa hành vi tự trị Khơng có ràng buộc mức độ mơ hình, tức tác tử mơ tả thực thể đơn giản tập hợp thực thể liên kết Hơn nữa, tồn số kỹ thuật tảng mô hướng tác tử NetLogo, Repast, Gama Đề tài sử dụng Gama làm tảng mô cho chương trình so với NetLogo, Gama chương trình mã nguồn mở; so với Repast, Gama hỗ trợ hồn tồn mặt soạn thảo Chính vậy, đề tài “Xây dựng hệ thống mô hạ tầng giao thông hệ thống đa tác tử (multi-agent system) hệ thống thông tin địa lý (GIS)” cần thiết Mục tiêu nhiệm vụ đề tài Bài toán cần đặt kết hợp hướng tiếp cận để xây dựng hệ thống mô hạ tầng giao thông Với hướng tiếp cận "Hệ thống thông tin địa lý", đề tài hướng tới việc xây dựng đồ tương đối chi tiết thành phần hệ thống giao thông 3 Các thành phần phân thành lớp (gọi layer) khác Với hướng tiếp cận "Hệ thống đa tác tử", đề tài hướng tới việc mô liên kết thành phần hệ thống giao thông liên kết đường với nhau, liên kết hệ thống ngầm hệ thống bề mặt Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống đa tác tử, hệ thống mô GAMA, hệ thống thông tin địa lý GIS hạ tầng giao thông Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hệ thống thông tin địa lý (GIS), hệ thống mô GAMA để xây dựng mơ hình ứng dụng quản lý hạ tầng giao thông đường tỉnh Quảng Ngãi Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Phương pháp thực nghiệm Phương pháp thống kê Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học: Xây dựng sở khoa học khả quản lý hạ tầng giao thông đường Kết nghiên cứu dùng để định hướng cho việc mở rộng hệ thống mô giao thông đến chi tiết Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu mơ hình giải tồn tại, thiếu sót q trình quản lý hạ tầng giao thông đường Dựa kết mơ để tính tốn đưa giải pháp hợp lý việc quy hoạch, xây dựng phát triển hạ tầng giao thông Quảng Ngãi Cấu trúc luận văn Luận văn gồm có phần mở đầu, kết luận chương Chương 1: Tổng quan tác tử hệ thống đa tác tử Chương 2: Hệ thống thông tin địa lý GIS tảng mô GAMA Chương 3: Xây dựng mơ hình mơ hạ tầng giao thơng phân tích kết CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ VÀ HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ 1.1 Giới thiệu tác tử Ở hệ máy tính đầu tiên, số người sử dụng máy tính hạn chế Họ chuyên gia máy tính lập trình viên chuyên nghiệp, trang bị kiến trúc đặc biệt để làm việc với máy tính Ngược lại, yêu cầu với máy tính ngày phục vụ người dùng tốt, thể loạt yêu cầu giao diện thân thiện trực giác, khả thich nghi với yêu cầu người dùng, cho phép cung cấp thơng tin có tính cá nhân hóa với đối tượng sử dụng Để xây dựng hệ thống tính tốn thỏa mãn đặc điểm yêu cầu nói số hướng nghiên cứu ứng dụng máy tính đời, có tác tử hệ đa tác tử trở thành công nghệ tương lai để giải vấn đề nêu 1.2 Định nghĩa tác tử Theo định nghĩa thường sử dụng, tác tử (agent) hệ thống tính tốn hoạt động tự chủ mơi trường đó, có khả cảm nhận môi trường tác động vào môi trường Một số ứng dụng tác tử Ứng dụng quản lý sản xuất Tác tử quản lý trình luồng công việc (workflow) Tác tử thu thập quản lý thông tin Tác tử phục vụ thương mại điện tử 6 Tác tử giao diện Trò chơi sử dụng tác tử 1.3 Khái niệm hệ thống đa tác tử Một hệ thống đa tác tử, hay gọi tắt MAS (Multi-Agent System), hệ thống có có mặt nhiều tác tử mơi trường có tương tác lẫn chúng Các tác tử tương tác với theo nhiều cách Các hành động đưa chúng có tính cạnh tranh, xung đột với tác tử khác Hoặc chúng hợp tác, phối hợp hành động để đạt mục tiêu hay chí lên kế hoạch hành động để đạt mục tiêu chung Các tác tử có khả giao tiếp với tác tử khác cách truyền nhận thông điệp theo giao thức Thậm chí tác tử nhận biết tác tử khác tiếp nhận thơng tin 1.4 Lợi ích việc áp dụng hệ thống đa tác tử để mô giao thông Trong hệ thống giao thông, hệ thống đường xá, đèn giao thơng, tín hiệu giao thơng đóng vai trò mơi trường Mỗi người tham gia giao thơng đóng vai trò tác tử Các tác tử đưa hành động cách di chuyển theo cách khác để đạt mục tiêu đến vị trí hệ thống đường xá Mỗi người tham gia giao thông có thuộc tính riêng biệt phụ thuộc vào giới tính, tuổi tác, kinh nghiệm, cách di chuyển họ không đồng Người tham gia giao thông tương tác với người khác phạm vi Họ có số cách thức truyền thơng điệp bấm còi, bật sinh nhan để hiệu xin đường Chính mà việc mô hệ thống giao thông dựa tác tử phương pháp thích hợp MAS thành công việc mô tả hệ thống giao thông Mục tiêu hệ thống MAS việc mô giao thông mô phương tiện giao thông để nghiên cứu động lực giao thông Một hướng khác hệ thống MAS mô giao thông quan tâm nghiên cứu việc học phối hợp trường hợp lựa chọn tuyến đường lựa chọn mơ hình Trong mơ hình tác tử đề xuất, quan tâm đến điểm hai quan điểm Tổng kết chương: Trong chương này, luận văn trình bày khái niệm bản, đặc điểm tác tử hệ thống đa tác tử Chương nêu lợi ích việc áp dụng cách tiếp cận đa tác tử để mô giao thông Đây phương pháp pháp tiên tiến lĩnh vực mô hệ thống phức tạp giới thực, điều thể qua ứng dụng thực tiễn 8 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS VÀ NỀN TẢNG MÔ PHỎNG GAMA 2.1 Giới thiệu GIS GIS hệ thống thông tin địa lý, công cụ máy tính bao gồm tập hợp phần cứng, phần mềm máy tính liệu địa lý nhằm chụp hình, quản lý, phân tích hiển thị tất dạng thông tin liên quan đến địa lý 2.2 Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System – hệ thống thông tin địa lý) hệ thống thiết kế để nắm bắt, lưu trữ, thao tác, phân tích, quản lý trình bày tất các loại liệu địa lý Từ khóa cho cơng nghệ Geography – có nghĩa phần liệu khơng gian (spatial) Nói cách khác, liệu theo cách tham chiếu đến vị trí trái đất GIS khơng phần mềm Con người phương pháp kết hợp với phần mềm không gian địa lý (geospatial software) công cụ phép phân tích khơng gian, quản lý liệu lớn (large datasets) hiển thị thông tin dạng đồ/đồ họa 2.3 Các thành phần GIS Phần cứng – Hardware, phần mềm – Software, liệu – Data, người – People, phương thức - Methods 2.4 Hoạt động nhiệm vụ GIS Lập đồ nơi (Mapping where things are) Lập đồ số lượng (Mappingquantities) Lập đồ mật độ (Mappingdensities) Tìm kiếm bên (Finding what is inside) Tìm kiếm gần (Finding what is nearby) Lập đồ thay đổi (Mapping change) 2.5 Dữ liệu ứng dụng GIS Có hai kiểu liệu raster vector Dữ liệu rời rạc dạng vector biểu diễn điểm (points), đường (lines) đa giác (polypons) Dữ liệu liên tục raster xem chuỗi ô lưới nơi mà ô giá trị biểu diễn tính quan sát 2.6 Một số phần mềm mô giao thông Hầu hết công cụ mô xây dựng mô phương tiện đường tơ Trong đó, phương tiện giao thông nước ta hỗn tạp, từ phương tiện kích thước nhỏ xe đạp, xe máy đến phương tiện cỡ lớn ô tô, xe tải, xe buýt, hay chí phương tiện thơ xơ Thêm vào thiếu ý thức chấp hành luật giao thông người lái xe làm cho hệ thống giao thông thêm hỗn độn Chính mà nghiên cứu hệ thống mô chi tiết giao thông nước ta cần thiết Đó ngun nhân thúc đẩy tơi nghiên cứu hệ thống mô giao thông phù hợp với tình hình giao thơng 10 Việt Nam Nhưng trước trình bày nghiên cứu kết đạt được, xin giới thiệu số công cụ mô hệ thống giao thông nhà nghiên cứu trước 2.7 Phần mềm mô giao thông ARCADY, TRANSYT Đây phần mềm mô thiết kế giao thông nút giao nhau, tối ưu hóa tín hiệu giao thơng ARCADY sử dụng để đánh giá sức chứa trì hỗn vòng xuyến Nó có khả để dự báo thực tế tỷ lệ tai nạn giao thông, sức chứa việc trì hỗn (cả hàng đợi mặt hình học) cho hầu hết kích cỡ khác vòng xuyến, đặt từ nhiều nhánh với cấp độ vòng xuyến phân tách vòng xuyến bên khu vực ngoại TRANSYT chương trình máy tính quốc tế để thiết kế, mơ hình nghiên cứu có thứ tự chỗ giao riêng biệt mạng lưới phức tạp TRANSYT nhanh chóng đánh giá thực thi chỗ giao riêng biệt tạo tối ưu hóa thời gian cố định định lượng thời gian cho tín hiệu giao thơng mạng lưới đường mà lưu lượng giao thơng cần biết đến, bao gồm tín hiệu đường vòng xuyến Phiên (TRANSYT 14) có tính đặc biệt để đánh giá mối lối bị kiểm sốt lập, mạng lưới pha trộn tín hiệu khơng có tiến hiệu với vai trò truyền thống TRANSYT xác định tối ưu thời gian cố định 11 2.8 Mô giao thông với VISSIM Phần mềm VISSIM phần mềm mô giao thông mức vi mô công ty PTV (CHLB Đức) viết sử dụng phổ biến giới công tác qui hoạch giao thông vận tải cấp tổ chức giao thông đô thị, khu phố, nút giao thông, nhà ga, sân bay, sân vận động Đây công cụ mạnh để mơ hình dòng giao thơng đa luồng, gồm xe ô tô, xe hàng, xe buýt, xe điện, xe trọng tải nặng, xe máy, xe đạp người Thông qua thực thi thao tác đa luồng VISSIM tối ưu xử lý phân luồng Nó cấu trúc mạng mềm dẻo để cung cấp cho người dùng khả mơ hình đối tượng tham gia giao thơng với dạng địa hình khác thao tác độc lập, có thứ tự người lái xe khách hành bắt gặp hệ thống giao thông VISSIM sử dụng để phân tích mạng lưới tất kích cỡ khác từ nút giao thơng tới tồn khu vực đô thị Bên mạng lưới giao thơng này, VISSIM có khả mơ hình tất đường cao tốc, phân loại linh hoạt từ xa lộ tới đường xe chạy VISSIM ứng dụng cho giao thơng cơng cộng, xe đạp tiện ích người Trên đây, luận văn trình bày số phần mềm mô nay, mà phần mềm làm Trước trình bày chi tiết hệ thống mô giao thông mà nghiên cứu xây dựng, phần luận văn giới thiệu tảng mô Gama, tảng để phát triển ứng dụng luận văn 12 2.9 Nền tảng mô Gama GAMA phần mềm mã nguồn mở, phát triển tảng Eclipse dựa ngôn ngữ Java Kể từ đời đến nay, GAMA trải qua nhiều phiên GAMA v1.1, GAMA v1.3, GAMA v1.4 GAMA v1.8 cho nhiều hệ điều hành window 32 bits, window 64 bits, Linux 32 bits, Linux 64 bits, MacOSX 32 bits, MacOSX 64 bits Mỗi phiên GAMA kèm sẵn số mơ hình hướng dẫn cụ thể GAMA công cụ mô hỗ trợ mơi trường mơi trường lưới (grid) môi trường thông tin địa lý (GIS) 2.10 Giới thiệu GAMA GAMA (viết tắt từ Gis & Agentbased Modelling Architecture)là tảng mơ phỏng, nhằm mục đích hỗ trợ chun gia lĩnh vực, nhàmơ hình nhà khoa học máy tính xây dựng mơ hình hồn chỉnh mơi trường phát triển đểmơ dựa hướng tác tử Nó phát triển nhóm nhà nghiên cứu Pháp Việt Nam bảo trợ đơn vị nghiên cứu quốc tế IRD / UPMC, UMMISCO từ năm 2007 Theo Patrick Taillandier, Alexis Drogoul, Duc An Vo et al: “GAMA tảng mơ tích hợp liệu thơng tin địa lý, mơ hình hướng tác tử kiểm sốt đa qui mơ” GAMA dựa trên: ngơn ngữ mơ hình hóa (GAML) mơi trường phát triển tích hợp cho phép lập mơ hình, xây dựng mơ hình nhanh chóng hiệu quả; thư viện mở rộng kiến 13 trúc tác tử, chức thống kê phân tích; khả tái tảng mô phỏng; giao diện người sử dụng dựa tảng Eclipse, với việc vẽ đồ họa linh hoạt 2.11 Tính GAMA GAMA cung cấp mơ hình có khả năng: Khả sử dụng linh động liệu địa lý GIS (Geographic Information Systems) phức tạp môi trường cho tác tử Khả chạy mô với số lượng lớn (không đồng nhất) tác tử (lên đến hàng triệu tác tử) Khả cung cấp tảng để thực thí nghiệm kiểm sốt tự động kịch khác nhau, với thăm dò, có hệ thống hướng dẫn khơng gian thơng số mơ hình (bằng cách tự động thay đổi thông số, thống kê ghi âm, ) Khả cho phép người dùng tương tác với tác tử q trình mơ 2.12 Các cơng cụ GAMA hỗ trợ Hai công cụ mà GAMA hỗ trợ là: công cụ soạn thảo GAML công cụ mô inspector Kết luận chương: Trong chương này, luận văn trình bày cách tổng quát hệ thống thông tin địa lý, giới thiệu số phần mềm mô giao thông tảng mô GAMA Đây tảng mô sử dụng việc cài đặt chương trình ứng dụng luận văn 14 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HẠ TẦNG GIAO THƠNG VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 3.1 Hiện trạng hạ tầng giao thơng đường tỉnh Quảng Ngãi Được thực Công ty quản lý cầu đường Quảng Ngãi đơn vị có chức đơn vị có chức quản lý, tuần tra bảo vệ cơng trình giao thơng cầu, đường đường thủy nội địa địa bàn tỉnh Quảng ngãi Hiện nay, công tác quản lý thực dựa nhiều loại phần mềm khác như: Microsoft office (Word, Excel ); Autocad (chuyên ngành); Arcgis (ứng dụng GIS để quản lý hạ tầng); VBMS (quản lý cầu trực tuyến); DRVN (quản lý tài sản giao thông) 3.2 Đánh giá thực trạng hệ thống hạ tầng giao thông đường tỉnh Quảng Ngãi 3.3 Xác định phân tích nhu cầu cụ thể cơng tác quản lý hạ tầng giao thông đường tỉnh Quảng Ngãi 3.4 Yêu cầu CSDL hạ tầng giao thông vận tải 15 3.5 Cấu trúc hạ tầng giao thông đường tỉnh Quảng Ngãi TT Đối tượng quản lý 01 Biển báo 02 Cầu 03 Cống 04 Cột H 05 Cột Km 06 Đoạn cọc tiêu 07 Nút giao 08 Rãnh dọc 09 Tường hộ lan 10 Tuyến đường 3.6 Lợi ích việc mơ hạ tầng giao thơng đường Trong hệ thống giao thông, hệ thống đường xá, đèn giao thơng, tín hiệu giao thơng đóng vai trò mơi trường Mỗi người tham gia giao thơng đóng vai trò agent Các agent đưa hành động cách di chuyển theo cách khác để đạt mục tiêu đến vị trí hệ thống đường xá Mỗi người tham gia giao thông có thuộc tính riêng biệt phụ thuộc vào giới tính, tuổi tác, kinh nghiệm, … cách di chuyển họ không đồng Người tham gia giao thông tương tác với người khác phạm vi Họ có số cách thức truyền thơng điệp bấm còi, bật 16 tín hiệu để hiệu xin đường, … tùy thời điểm mà số lượng người tham gia giao thông nhiều hay cao điểm số lượng người tham giao giao thông nhiều so với bình thường Chính mà việc mơ hệ thống giao thông dựa agent phương pháp thích hợp 3.7 Giải pháp mơ hệ thống giao thơng dựa tác tử Giao thơng xem hệ thống phức tạp, mơ cơng cụ thích hợp cho việc phân tích hệ thống giao thơng để dự báo việc xảy đưa giải pháp phù hợp, kịp thời đáp ứng nhu cầu lại giảm thiểu ùn tắc góp phần đảm bảo trật tự an tồn giao thơng Mơ định nghĩa mô tả động phần giới thực theo thời gian mơ giao thơng dự án mô phức tạp Trong giới hạn nghiên cứu xin đưa ý tưởng giải pháp để mô giao thông dựa đa tác tử phần mềm GAMA để thực Chúng ta tìm hiểu tình hình trạng giao thông nhiều thời điểm khác nhau, xác định thời điểm thường xuyên gây ùn tắc giao thơng, xây dựng tác tử đóng vai trò phần trạng hạ tầng giao thông hạ tầng đường xá, cầu…; xây dựng tác tử đóng vai trò người tham gia giao thơng; yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến việc tham gia giao thông tương lai phát triển khu dân cư nên cần xây dựng tác tử khu dân cư phát triển theo thực tế dẫn đến trạng giao thơng chưa đáp ứng Xây dựng mơ hình mơ giao thông tảng mô GAMA tập trung vào đặc điểm lưu lượng 17 mật độ, xây dựng đồ thiết kế hệ thống cầu đường đồng thời xây dựng tác tử đóng vai trò thành phần hạ tầng giao thơng vai trò đối tượng tham gia giao thơng, đưa số ví dụ minh họa ảnh hưởng agent trình di chuyển hệ thống giao thông số cao điểm, tan tầm Do số lượng người tham gia giao thông đoạn đường vào cao điểm nhiều nên dẫn đến tượng ùn tắc Trên sở này, hệ thống mô hoạt động đường giao thông người tham gia giao thông xây dựng tảng xây dựng hệ thống đa tác tử (Multi-Agents System) thiết lập số lượng phương tiện thời điểm trạng giao thông lúc chưa ùn tắc 01 vị trí định, mơ trạng giao thông thời điểm ùn tắc Giải pháp đưa đề xuất xây dựng thêm 01 đường ví dụ 01 cầu để đảm bảo giao thơng thơng suốt 3.8 Xây dựng tác tử đóng vai trò phần hạ tầng giao thơng Đây hệ thống mô cho phép tạo hệ thống đường từ thành phần Việc xây dựng hệ thống đường xá Việt Nam cơng cụ mơ khó khăn Vì vậy, thành phần quan trọng cần xây dựng hệ thống mơ giao thơng Việt Nam hệ thống đường xá Hệ thống đường xá đóng vai trò mơi trường hệ thống mơ giao thơng sử dụng mơ hình dựa agent Chúng tơi cố gắng xây dựng thành phần để tạo nên đường xá Các thành phần giúp tạo nhiều mơ hình đường xa khác nhau, mà ta mơ nhiều hệ thống giao thông phức tạp thực tế 18 Chẳng hạn ta thiết kế đoạn giao thông cầu bắt qua sông Từ thành phần vùng đường, đoạn đường vùng, ta xây dựng đượng nhiều hệ thống giao thông phong phú, đa dạng phức tạp thực tế Cách thiết kế thành phần đường xá không giúp tạo cách linh động hệ thống giao thơng mà mà có tác dụng nâng cao hiệu việc tính tốn agent đóng vai trò người tham gia giao thơng Ngồi ra, cần xây dựng tác tử khu dân cư phát triển cụ thể số lượng nhà tăng lên tương ứng với số người ở, sinh sống khu vực dân cư nên việc tham gia giao thông diễn tăng dần 3.9 Xây dựng tác tử đóng vai trò người tham gia giao thông Phần trước đề cập đến cách thức thiết kế đường xá nhằm tạo hệ thống giao thơng Dù hệ thống giao thơng có phực tạp cỡ nào, ta ln tìm tuyến đường từ lối vào đến lối khỏi tồn hệ thống giao thơng Ở đây, ta giả thiết agent bắt đầu đầu vào có mục tiêu đến đầu hệ thống mục tiêu khơng đổi suốt q trình di chuyển agent Giả sử hệ thống giao thơng tạo có agent di chuyển, việc di chuyển agent đơn giản Agent cần di chuyển theo tuyến đường định trước, hết đoạn đường sang đoạn đường khác hay từ vùng đường sang vùng đường khác kết thúc di chuyển đến đích 19 Nhưng có nhiều agent hệ thống này, ngồi việc tuân thủ luật lệ môi trường hệ thống đường xá, agent cần ý đến agent khác di chuyển Tùy tình huống, tùy vào agent khác mà cách di chuyển khác Các hành vi agent để di chuyển, agent cần có hành động hợp lý tùy tình Mỗi hành động agent đảm bảo số yêu cầu là: Hướng đến đích, không va chạm với lề đường không va chạm với agent khác Các hành động agent bao gồm: Tăng tốc Giảm tốc Đánh lái hay hành động điều chỉnh hướng xe Các agent thực tăng tốc vận tốc thấp trạng thái dừng phải đảm bảo phía trước khơng có agent Việc giảm tốc thực agent nhận thấy trì vận tốc gây va chạm với agent khác va chạm với lề đường, Để điều xe theo hướng đường cần điều chỉnh hướng để tránh agent khác, agent cần phải có hành động đánh lái Xây dựng tác tử phương tiện tham gia giao thông để đảm bảo cho phương tiện di chuyển, tác tử xe phải đảm bảo tránh va chạm vào tác tử khác; tránh va chạm vật cản cố định đường Các tác tử trang bị thuật tốn sau: • Thuật tốn tránh va chạm với tác tử khác • Thuật tốn điều chỉnh tốc độ 20 3.10 Thực nghiệm Khảo sát trạng giao thông cầu Trà Khúc thời điểm bình thường Khảo sát trạng giao thông cầu Trà Khúc thời điểm tan làm việc (khoảng 17h) Thiết lập số lượng phương tiện thời điểm trạng giao thơng lúc chưa ùn tắc 01 vị trí định, mô trạng giao thông thời điểm ùn tắc Giải pháp đưa đề xuất xây dựng thêm 01 đường ví dụ 01 cầu để đảm bảo giao thông thông suốt Thực nghiệm mô việc xây dựng thêm cầu giảm đáng kể lưu lượng giao thông cầu Trà Khúc cao điểm 21 KẾT LUẬN Trong luận văn này, tác giả trình bày tổng quát kiến thức tác tử hệ đa tác tử, hệ thống thông tin địa lý, giới thiệu số phần mềm dùng để mô tập trung chủ yếu vào tảng mô GAMA đưa mơ hình phối hợp thơng tin cho hệ đa tác tử việc tham gia giao thông Từ tìm hiểu hệ thống mơ giao thông phát triển trước phương pháp mơ dựa agent, tìm hiểu giao thông Việt Nam, tác giả nghiên cứu xây dựng hệ thống mô phù hợp với phần tình hình giao thơng nước ta Đây hệ thống mơ mang tính vi mơ, giúp mô cách chi tiết di chuyển phương tiện tham gia giao thông Tác giả thiết kế thành phần hệ thống đường xá, giúp tạo nhiều hệ thống đa dạng, phong phú, phức tạp giống với thực tế Hơn nữa, agent đóng vai trò người tham giao thơng xây dựng thông qua agent phương tiện tham gia giao thơng, qua làm cho việc mơ chận thực Người sử dụng hồn tồn tùy biến thuộc tính cho di chuyển xe phù hợp với thực tế Việc sử dụng phần mềm GAMA cho phần hiển thị cài đặt giải thuật tính tốn tỉ mỉ di chuyển phương tiện giúp cho việc di chuyển phương tiện mượt mà, đồng thời cung cấp số thông tin thống kê q trình mơ qua cung cấp nhìn trực quan giải pháp phát triển giao thông Cố gắng mô tả hệ thống cách rõ ràng từ thiết kế thành phần, mối liên hệ thành phần đến giải thuật sử dụng, 22 module cài đặt phân chia vào gói cách có hệ thống nên hệ thống mơ giao thơng dễ dàng nâng cấp phát triển Hướng phát triển mở rộng Hệ thống nghiên cứu xây dựng mức độ vi mơ nhằm góp phần mô cách chi tiết giao thông Việt Nam Tuy nhiên phần mềm mơ số nhược điểm hoạt động chậm số lượng agent lớn Kết đạt - Đã tổng hợp nghiên cứu kiến thức hệ thống thông tin địa lý, nghiên cứu tác tử, hệ đa tác tử phối hợp thông tin hệ đa tác tử, đề xuất mơ hình phối hợp thông tin hệ đa tác tử Đồng thời nghiên cứu cụ thể phần mềm GAMA tảng mô phù hợp với hệ thống để đưa dự báo vấn đề giao thông tương lai có giải pháp phù hợp góp phần đáp ứng nhu cầu phát triển xã hội - Thử nghiệm kết 100 test để đánh giá mơ hình Hạn chế Hệ thống chưa kiểm nghiệm thực tế phần mềm mô GAMA hoạt động chậm số lượng agent lớn Hướng phát triển mở rộng Thời gian đến tác giả tiếp tục nghiên cứu cố gắng cải thiện hạn chế, mở rộng chức để áp dụng hệ thống mơ vào thực tế, nhằm đưa giải pháp phát triển phù hợp cho hệ thống giao thông nước ta  ... Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống đa tác tử, hệ thống mô GAMA, hệ thống thông tin địa lý GIS hạ tầng giao thông Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hệ thống thông tin địa lý (GIS), hệ thống mơ GAMA để... tổng hợp nghiên cứu kiến thức hệ thống thông tin địa lý, nghiên cứu tác tử, hệ đa tác tử phối hợp thông tin hệ đa tác tử, đề xuất mơ hình phối hợp thơng tin hệ đa tác tử Đồng thời nghiên cứu cụ... quan tác tử hệ thống đa tác tử Chương 2: Hệ thống thông tin địa lý GIS tảng mô GAMA Chương 3: Xây dựng mơ hình mơ hạ tầng giao thơng phân tích kết CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÁC TỬ VÀ HỆ THỐNG ĐA TÁC