Centralizované plánování autonomní dopravy

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá problémem řízení autonomní dopravy ve městech. Je uvažována budoucnost, kde jsou všechna vozidla sdílená a dokáží přepravovat osoby či předměty sama bez řidiče. Zákazníci pouze vytváří požadavky o přepravu. Cílem práce je pro daný systém navrhnout a otestovat algoritmy, které by mohly být použity při řešení problému nalezení vhodných tras pro vozidla. Klíčové ukazatele jsou celková energetická náročnost systému a spokojenost zákazníků. Pro ověření výsledků algoritmů je vytvořena simulace, která ve zjednodušené verzi napodobuje dopravu a požadavky ve městě. Nejprve je definováno prostředí, které popisuje, jak by uvedený dopravní systém mohl fungovat. Pro řízení dopravy jsou uvažovány tři různé existující algoritmy, které se liší v rozdělování požadavků a plánování tras vozidel. Všechny tři algoritmy jsou upraveny a vylepšeny o možnost zpracovávat požadavky s různou prioritou. Testování je zaměřeno na schopnost algoritmů uspokojovat požadavky při různém poměru vozidel a úkolů. Dále je také zkoumáno, jak dlouho zákazníci za určitých podmínek čekají nebo jaké jsou požadavky na výpočetní výkon u jednotlivých algoritmů.

This thesis deals with the problem of managing autonomous traffic in cities. We consider future transport system where all vehicles are shared and can transport people or objects on their own without a driver. Customers only create transport requests. The aim of the work is to design and test algorithms for the system that could be used to solve the problem of finding suitable routes for vehicles. Key objectives are the overall energy performance of the system and customer satisfaction. To verify the results of the algorithms, a simulation is implemented which, in a simplified model, mimics traffic and city requirements. First, an environment is defined that describes how that transportation system might work. Three different existing algorithms are considered for traffic management, which differ in the distribution of requirements and the planning of vehicle routes. All three algorithms are modified and improved to allow for different priority requests. The testing is focused on the ability of algorithms to meet requirements at different vehicle to task ratios. Furthermore, it is also examined how long customers waited under certain conditions or what the computing power requirements are for individual algorithms.