Phần trước đã đề cập đến cách thức thiết kếđường xá nhằm tạo ra một hệ thống giao thông bất kỳ. Dù hệ thống giao thông này có phực tạp cỡ nào, ta luôn có thể tìm được một tuyến đường từ một lối vào đến một lối ra khỏi toàn bộ hệ thống giao thông. Ở đây, ta giả thiết các agent khi bắt đầu tại một đầu vào sẽ có mục tiêu là sẽ đi đến một đầu ra nào đó của hệ thống và mục tiêu này là không đổi trong suốt quá trình di chuyển của agent. Giả sử trên một hệ thống giao thông được tạo ra chỉ có một agent đang di chuyển, thì việc di chuyển của agent hết sức đơn giản. Agent đó chỉ cần di chuyển theo một tuyến đường định trước, đi hết đoạn đường này sang đoạn đường khác hay từ vùng đường này sang vùng đường khác rồi kết thúc di chuyển khi đến đích. Nhưng khi có nhiều agent trên hệ thống này, ngoài việc tuân thủ các luật lệ của môi trường ở đây là hệ thống đường xá, các agent cần chú ý đến các agent khác khi di chuyển. Tùy từng tình huống, và cũng tùy vào các agent khác nhau mà cách di chuyển của nó sẽ khác nhau. Trong phần này, chúng tôi xin trình bầy về các hành vi và các thuộc tính của mỗi agent.
3.2.2.1. Các hành vi cơ bản của mỗi agent
Để di chuyển, các agent cần có các hành động hợp lý tùy từng tình huống. Mỗi hành động này các agent sẽđảm bảo một số yêu cầu là: Hướng đến đích, không va chạm với lề đường và không va chạm với các agent khác. Chúng tôi xin đưa ra các hành động cơ bản nhất của mỗi agent bao gồm:
21
• Tăng tốc
• Giảm tốc
• Đánh lái hay hành động điều chỉnh hướng xe
Các agent sẽ thực hiện tăng tốc khi vận tốc hiện tại đang thấp hoặc đang ở trạng thái dừng và phải đảm bảo ở phía trước không có agent nào. Việc giảm tốc sẽđược thực hiện khi các agent nhận thấy nếu duy trì ở vận tốc hiện tại thì sẽ gây ra va chạm với agent khác hoặc va chạm với lềđường, ... Đểđiều chính xe theo đúng hướng đi của đường hoặc cần điều chỉnh hướng đi để tránh các agent khác, mỗi agent đều cần phải có hành động là đánh lái.
3.2.2.2. Xây dựng các thuộc tính đăng trưng cho mỗi agent
Tùy từng tình huống khác nhau mà các agent sẽ đưa ra các hành động khác nhau. Tuy nhiên, kể cả khi gặp một cùng tình huống, những agent khác nhau khác nhau cũng sẽ chọn các cách hành động khác nhau. Sự khác nhau này được tạo ra bởi sự khác nhau về thuộc tính của các agent. Đối với những người tham gia giao thông thì tuổi tác, giới tính, tính cách, kinh nghiệm, … sẽ chi phối đến cách lái xe của từng người.
Dựa vào những nhận xét trên, chúng tôi đã xây dựng các thuộc tính mang tính đặc trưng cho mỗi agent. Giá trị của các thuộc tính này sẽ phụ thuộc vào tuổi tác và giới tính của từng người. Theo hệ quả, giá trị của các thuộc tính này sẽ ảnh hưởng đến lựa chọn hành động lái xe của từng agent đóng vai trò người tham gia giao thông. Các thuộc tính đó gồm:
• Tốc độ tối đa
• Mức độ tăng tốc
• Tốc độ an toàn
• Khoảng thời gian dự tính
Tốc độ tối đa là tốc độ lớn nhất mà agent có thểđạt được cho dù di chuyển trên bất cứ đoạn đường nào, dù có hay không có agent phía trước. Các lứa tuổi và giới tính khác nhau sẽ có tốc độ khác nhau, chẳng hạn như tốc độ tối đa của nam giới thường cao hơn nữ giới. Giá trị của thuộc tính này sẽảnh hưởng đến sự lưu thông trên đường.
Mức độ tăng tốc chỉ khả năng tăng tốc của agent. Các agent sẽ thực hiện hành động tăng tốc khi đang ở tốc độ thấp hoặc đang ở trạng thái dừng trong khi phía trước không có
22
xe nào. Cũng như tốc độ tối đa, mức độ tăng tốc của các agent khác nhau là khác nhau. Mức độ tăng tốc của thanh niên thường cao hơn người già, của nam giới thường cao hơn nữ giới. Mức độ tăng tốc của các agent rất có ảnh hưởng đến sự lưu thông trên đường. Chẳng hạn như tại các đoạn ùn tắc, các xe khi thoát khỏi đám đông mà tăng tốc càng nhanh sẽ càng tạo khoảng trống cho các xe phía sau nhanh hơn.
Tốc độ an toàn là giá trị có liên quan mật thiết đến lựa chọn đánh lái của các agent. Khi cần đánh lái, các agent cần giảm tốc độ xuống tốc độ an toàn. Ví dụ, khi một người đang đi xe với một vận tốc nào đó mà nhận thấy sẽ va chạm vào xe khác phía trước nếu duy trì hướng và vận tốc hiện tại. Nếu vận tốc hiện tại lớn hơn vận tốc an toàn thì người này nhất thiết phải giảm tốc độ, nếu không thì người đó có thể xem xét việc đánh lái để tránh xe phía trước. Giá trị của tốc độ an toàn sẽ phụ thuộc vào giới tính và tuổi tác người lái. Ở người già, giá trị này thường thấp, còn ở người trung niên và thanh niên thì giá trị này cao hơn.
Khoảng thời gian dự tính là quãng thời gian sắp tới mà mỗi agent cần xác định cách lái xe tốt nhất cho mình. Giá trị của thuộc tính này thường nhỏ, từ vài trăm miligiây đến vài giây, tùy thuộc từng lứa tuổi, giới tính. Giá trị này có ảnh hưởng đến cách lựa chọn hành động của các agent. Giả sử một agent đang chuyển động với vận tốc 30km/h và giá trị của thuộc tính này là 600 miligiây thì agent này cần xác định được cách lái tốt nhất trong quãng đường 4.98m sắp tới. Giá trị này ở các lứa tuổi khác nhau sẽ khác nhau. Giá trị này ở người trung tuổi và người già sẽ cao hơn thanh niên.
Thuộc tính tốc độ an toàn thể hiện tính cẩn thận của các người lái, trong khi thuộc tính khoảng thời gian dự tính thể hiện sự “nhìn xa trông rộng” của các người lái.
3.2.2.3. Các ví dụ về sự ảnh hưởng của các thuộc tính lên cách lựa chọn hành động của agent
Ví dụ 1: Các giá trị khác nhau của tốc độ an toàn ảnh hưởng đến cách lái xe khác nhau.
Hình 3-5 minh họa hai agent đóng vai trò một thanh niên và một người già tham gia giao thông gặp tình huống giống nhau nhưng sẽ cho quyết định khác nhau. Cả hai agent này đều đang di chuyển với vận tốc là 26km/h và sẽ va chạm với xe trước mặt trong khoảng 1000 miligiây tới nếu tiếp tục đi thẳng và duy trì vận tốc hiện thời. Tuy nhiên, do
23
giá trị vận tốc an toàn của agent giữ vai trò người thanh niên là 30km/h cao hơn vận tốc hiện thời, nên agent này đã xem xét trường hợp đánh lái. Vì xét thấy đánh lái sang trái là an toàn vì không chạm lềđường hay agent nào khác nên agent thanh niên đã chọn quyết định đánh lái sang trái. Còn agent người già do đang di chuyển với vận tốc 26km/h, cao hơn vận tốc an toàn là 20km/h nên đã chọn luôn quyết định giảm tốc độ mà không xem xét các lựa chọn nào khác.
(a) Thanh niên Vận tốc hiện thời: 26km/h Vận tốc an toàn: 30km/h
Thời gian dự tính: 1000ms Lựa chọn: Đánh lái sang trái
(b) Người già Vận tốc hiện thời: 26km/h Vận tốc an toàn: 20km/h
Thời gian dự tính: 1000ms Lựa chọn: Giảm tốc
Mũi tên mầu xám chỉ ra người già không hề xem xét lựa chọn đánh lái sang trái
Hình 3-5: Thuộc tính vận tốc an toàn ảnh hưởng đến cách lái xe của các agent
Ví dụ 2: Các agent có khoảng thời gian dự tính khác nhau sẽ có cách lái xe khác nhau.
Hình 3-6 mô tả hai agent đóng vai trò một người trung tuổi và một thanh niên gặp một tình huống giống hệt nhau khi tham gia giao thông. Cả hai đều đang di chuyển với vận tốc là 26km/h, nhỏ hơn vận tốc an toàn, do đó có thể xem xét các lựa chọn tránh xe nếu xét thấy sẽ va chạm với agent khác phía trước. Tuy nhiên, do khoảng thời gian dự tính của agent người trung tuổi là cao hơn do đó quãng đường phải xem xét va chạm với các xe khác là dài hơn. Trong trường hợp này, agent người trung tuổi đã xem xét cả 3 lựa
24
chọn và đều thấy sẽ va chạm với các agent nên đành đưa ra quyết định giảm tốc. Với agent thanh niên, do quãng đường dự tính là ngắn hơn nên đã cho rằng sẽ không xảy ra va chạm với agent phía trước bên phải nên đã chọn cách đánh lái đi về phía bên phải.
(a) Người trung tuổi Vận tốc hiện thời: 26km/h Vận tốc an toàn: 28km/h Thời gian dự tính: 1200ms Lựa chọn: Giảm tốc (b) Thanh niên Vận tốc hiện thời: 26km/h Vận tốc an toàn: 30km/h Thời gian dự tính: 1000ms Lựa chọn: Đánh lái sang phải
Hình 3-6: Thuộc tính thời gian dự tính ảnh hưởng đến cách lái xe của các agent