Modelování ITS systémů na bázi agentů ve vozidlových simulátorech

Abstract

Využití inteligentních dopravních systémů (ITS) je stále důležitější pro řízení dopravních sítí a zlepšování bezpečnosti, efektivity a udržitelnosti v dopravě. Tato práce si klade za cíl pokročit ve vývoji ITS prostřednictvím využití Multi-agentních systémů (MAS) v softwaru simulátoru vozidla. Dále jsou prozkoumány příležitosti a hlavní úspěšné simulace systému ITS v softwaru simulátoru vozidla a následně je prezentovaný softwarový framework pro implementaci ITS do softwaru simulátoru. Framework založený na agentech je schopen usnadnit simulaci komplexního chování různých účastníků silničního provozu a také silniční infrastruktury, jako jsou (kooperativní) semafory. Hlavní výhodou frameworku je modularizace schopností agenta, což usnadňuje modelovat komplexní chování. Framework také zjednodušuje implementaci komunikačního rozhraní, což z něj dělá vhodný nástroj pro kooperativní ITS (C-ITS) simulace. V závěru práce je do simulátoru pomocí frameworku úspěšně integrován jednoduchý ITS systém s kooperativním semaforem, který poskytuje informace připojeným kooperativním pro dynamickou navigaci. Framework může výzkumníkům umožnit implementaci různých inteligentních dopravních systémů do softwaru simulátoru vozidla a zárověň zkrácuje dobu vývoje a zvyšuje míru udržitelnosti softwaru.

The use of Intelligent Transport Systems (ITS) has become increasingly important in managing transportation networks and improving safety, efficiency, and sustainability of traffic. This thesis aims to advance the development of ITS through the utilization of Multi-agent Systems (MAS) in vehicle simulator software. The opportunities and underlying challenges of successful simulation of an ITS system in a vehicle simulator software are investigated and consequentially, a framework for ITS solution implementation into a simulator software is presented. The agent-based framework is able to facilitate simulating complex behaviour of various road users as well as road equipment such as (cooperative) traffic lights. The main advantage of the framework is modularization of agent's skills which makes it easier to model complex behaviour. The framework also simplifies implementation of communication interface to arbitrary agent, which makes it a suitable tool for Cooperative ITS (C-ITS) simulation. Finally, a simple ITS solution featuring a connected traffic light which provides information to connected vehicles for dynamic navigation is successfully integrated into the simulator using the framework. The framework can enable researchers to be able to implement various Intelligent Transport systems into vehicle simulator software while reducing development time and increasing maintainability of the software.