Ở chương 1, chúng tôi đã trình bầy về một số hệ thống mô phỏng giao thông trước đây. Đây đều là những hệ thống mô phỏng cho phép tạo ra hệ thống đường từ các thành phần cơ bản. Tuy nhiên, như đã đề cập, hệ thống giao thông Việt Nam khá phức tạp, không theo một quy luật nào. Việc xây dựng hệ thống đường xá của Việt Nam bằng các công cụ mô phỏng này là rất khó khăn. Vì vậy, một thành phần quan trọng cần xây dựng trong hệ thống mô phỏng giao thông Việt Nam chính là hệ thống đường xá. Hệ thống đường xá đóng vai trò môi trường trong hệ thống mô phỏng giao thông sử dụng mô hình dựa trên agent (ABM). Chúng tôi cũng đã cố gắng xây dựng các thành phần cơ bản để tạo nên đường xá. Các thành phần này sẽ giúp tạo ra nhiều mô hình đường xa khác nhau, vì thế mà ta có thể mô phỏng được nhiều hệ thống giao thông phức tạp trong thực tế.
18
Với một hệ thống giao thông phức tạp gồm nhiều tuyến đường, ta có thể chia chúng thành các vùng, các đoạn đường nhỏ hơn. Hình 3-1 minh họa việc chia một ngã tư gồm nhiều tuyến đường giao nhau thành các vùng đơn giản hơn. Với các vùng này, ta thấy tám vùng xung quanh chỉ gồm một tuyến đường duy nhất, chỉ có duy nhất vùng ở giữa là chứa nhiều tuyến đường khác nhau từ các hướng đến tới các hướng đi khác nhau.
Hình 3-2: Vùng ở giữa ngã tư chứa nhiều tuyến đường khác nhau
Dựa vào ý tưởng này, chúng tôi đã xây dựng hệ thống đường xá từ các các thành phần đơn giản là vùng đường và các đoạn đường trong mỗi vùng. Đây có thể coi là thành phân cơ bản nhất của hệ thống đường xá cũng như hệ thống mô phỏng giao thông.
19
Mỗi vùng sẽ có các lối vào và các lối ra. Giữa mỗi lối vào và một lối ra của một vùng đường sẽ có một đoạn đường nào đó. Hướng của đoạn đường là hướng từ lối vào đến lối ra (Hình 3-3). Khi ghép nhiều vùng đường với nhau, các đoạn đường trên các vùng sẽ tạo với nhau thành các tuyến đường. Hình 3-2 mô tả các tuyến đường khác nhau khi ghép vùng ở giữa ngã tư và các vùng chứa đoạn đường thẳng. Các agent đóng vai trò người lái xe trên đường có thể chọn cho mình một tuyến đường đi gồm nhiều đoạn đường nối tiếp nhau, từ vùng này sang vùng kia để có thểđến nơi mà mình muốn đến.
Hình 3-4: 16 đoạn đường ở vùng giữa ngã tư
Trong ngã tư ở hình 3-3, vùng ở giữa sẽ có 4 lối vào và 4 lối ra, vì vậy số đoạn đường ở vùng giữa ngã tư này là 16 đoạn. Còn với các vùng xung quanh, mỗi vùng chỉ có một lối vào và một lối ra nên chỉ có một đoạn đường trên các vùng này. Hình 3-4 mô tả 16 đoạn đường ở vùng giữa của ngã tư. Cần lưu ý dẫy hình cuối cùng, lối đi quay đầu
20
được tạo từ 2 đoạn đường nối tiếp nhau. Như vậy trong mỗi vùng, các đoạn đường giữa một lối vào và một lối ra không nhất thiết là duy nhất một đoạn đường mà nó có thể là một chuỗi các đoạn đường nối tiếp nhau. Điều này là rất hữu ích vì nó có thể giúp tạo ra các vùng đường tùy ý. Chẳng hạn như ta có thể thiết kế một vùng vòng xuyến bằng cách xấp xỉ đoạn đường cong của vòng xuyến thành các đoạn đường thẳng ngắn nối tiếp nhau.
Từ các thành phần cơ bản như vùng đường, các đoạn đường trong mỗi vùng, ta có thể xây dựng đượng nhiều hệ thống giao thông phong phú, đa dạng và phức tạp trong thực tế. Cách thiết kế các thành phần đường xá mà chúng tôi đưa ra không chỉ giúp tạo ra một cách linh động các hệ thống giao thông mà mà còn có tác dụng nâng cao hiệu quả trong việc tính toán cách lái xe của các agent đóng vai trò người tham gia giao thông. Trước khi mô tả tác dụng này ở phần mô tả các thuật toán, chúng tôi xin đưa ra các ý tưởng về xây dựng các agent đóng vai trò người tham gia giao thông ở phần tiếp theo.