root/applications/doprava/texty/Zelena_vlna/vnitrek-kapitola3.tex @ 1142

Revision 1140, 46.3 kB (checked in by ondrak, 15 years ago)

texty

Line 
1\chapter{Algoritmus ��
2�olem v~t� pr� bylo navrhnout algoritmus vyjedn�n�ezi jednotliv�i�ovatkami tak, aby koordinovanou zm�u sv�fset�vo�zelenou vlnu a~tedy aby projelo co nejv� vozidel bez zbyte�ho zastavov�. V t� kapitole bude takov�goritmus p�aven a n�edn�ude pops� jeho implementace do ji� funguj�ho simula�ho prost�
3\section{N�h algoritmu}
4\label{sec:navrh}
5
6Navr�en�trategie ��e skl� z~agent�e�ou p�eni k~jednotliv��ovatk� Ka�d�t m�vl�t offset sign�� pl� u~sv� �e k�atky, od n�naopak z�� � z~detektor�pisuj� aktu��tav provozu. Nav�soused� agenti mezi sebou mohou komunikovat. Toho vyu��j����k~tomu, aby zjistili nastaven�ffsetu na vedlej�� k�atk�, respektive p�ji aby v�li kdy mohou od soused�k�t p�d vozidel. Ze z�an�formac�ak agent usoud�jestli by zm� sousedova offsetu nemohla p�t zlep�en�ituace a~pokud ano, pokus�e tuto zm� vyjednat.
7
8Jedn�z~nosn�vk�rhu je funkce, kter�hodnot�onkr��astaven�ffsetu a~umo�n�ak tedy porovnat r�jeho hodnoty a~vybrat tu mo�n�ejlep��Za tuto m� kvality byl zvolen odhad po� aut, kter�rojedou k�atkou bez zastaven�
9Do v� jsou zahrnuta jen vozidla ze sm� od jin�zen�i�ovatek.
10
11Pro v� hodnocen�v~programu naz� \texttt{rating}) je t�pro ka�d�n�ruh na vjezdech do k�atky zn�d�u fronty a~o��n�asy p�d�idel od sousedn��atky. D�a fronty se �pozd�, p�dy agent pak z�� p�od souseda. Ten je po��odle vztahu
12\begin{equation}
13        t_\mathrm{z} = t_{\mathrm{zz}} + \frac{d}{v_\mathrm{P}} + \mathit{offset}
14        \label{eq:tz}
15\end{equation}
16a~\begin{equation}
17        t_\mathrm{k} = t_\mathrm{z} + t_{\mathrm{dz}} \;,
18        \label{eq:tk}
19\end{equation}
20kde $t_\mathrm{z}$ je � za�ku p�du aut a~$t_\mathrm{k}$ � konce. D� pak $t_{\mathrm{zz}}$ je � za�ku sv�n�elen�$d$ vzd�nost ke k�atce, kter�� o~�y p�d�_P$ pr��ychlost vozidel, $\mathit{offset}$ nastaven�et a~$t_{\mathrm{dz}}$ d�a sv�n�eln�K~t�o dv� vypo�an�not�se je�t����kl�n�t aut. Jeho odhad je z��z~hustoty provozu v~minul�cyklu. K�atka zas�j� odhady takov�trojic � p���lik -- podle toho, kolik f� rozsv� zelenou ve sm� p��t�c�j�u k~sousedovi ��j�mu o~odhady.
21
22\begin{figure}%
23        \centering
24        \includegraphics[width=\columnwidth]{expand}%
25        \caption{Periodick�rodlou�en�ntervalu sv�n�elen�Mod�ou ozna�y intervaly, kdy p�d� vozidla, zelen�nterval, kdy dle sign�� pl� sv� zelen�se zapo��m offsetu). Horn�br�k potom p�avuje stav p�rodlou�en� doln�o n�}%
26        \label{fig:expand}%
27\end{figure}
28
29Hodnocen�e pak tedy po�� po jednotliv�zdn� pruz�. Pro ka�d�utn�rov� periodick�rodlou�en�asu sv�n�elen�dpov�j� sign��kupiny tak, aby v ka�d�okam�iku intervalu od �u $0$ po � posledn� p�v�n� p�du vozidel bylo jasn�jak� bude v tomto j�n�pruhu signalizov� Tento interval je d� zna� $T$. Princip periodcik� prodlou�en�e p�aven na obr�u \ref{fig:expand}.
30
31Interval $T$ pot�ozd�me na posloupnost interval�eft(T_i\right)^{k}_{i=1}$. $T_i$ jsou intervaly typu $\left<a_i;b_i\right>$, kde $b_i=a_{i+1}$ $\forall i \in \left\{ 1, \ldots, k-1\right\}$, $a_1$ a~$b_k$ jsou krajn�ody intervalu $T$ a~$a_i$ jsou chronologicky ���echny \emph{v��ody}, T� se rozum�ody, ve kter� m� signalizovan� nebo ve kter���i kon�p�d vozidel od souseda. Ka�d�rval $T_i$ lze t�p�m rozd�t na ��uhy, podle toho jestli v n�p�d� nebo nep�d� vozidla a jestli sv� nebo nesv� zelen��kneme, �e $T_i$ je
32\begin{enumerate}[(i)]
33        \item typu 1 $\iff$ v jeho pr� p�d� auta do fronty a sv� zelen� \item typu 2 $\iff$ v jeho pr� p�d� auta do fronty a nesv� zelen�       \item typu 3 $\iff$ v jeho pr� nep�d� auta do fronty a sv� zelen�       \item typu 4 $\iff$ v jeho pr� nep�d� auta do fronty a nesv� zelen�\end{enumerate}
34
35Pomoc�ohoto d�n�ak po�� d�u virtu��ronty na konci interval�i$ n�eduj�m zp�m:
36\begin{equation}
37        Q_V^{(i)} = Q_V^{(i-1)} + u(T_i)\,,
38        \label{eq:qk}
39\end{equation}
40
41kde $Q_V^{(i)}$ je d�a virtu��ronty na konci $i$-t� intervalu. Funkci $u(T_i)$ je definov� takto: \mbox{$u:\left<a;b\right> \rightarrow \mathbb{R}$}
42\begin{equation}
43        u(T_i)=
44        \begin{cases}
45                |T_i|\cdot (c_o-\rho_i) &\text{pokud } T_i \text{ je typu 1}  \\
46                |T_i|\cdot \rho_i                               &\text{pokud } T_i \text{ je typu 2}  \\
47                -|T_i|\cdot c_o                                 &\text{pokud } T_i \text{ je typu 3}  \\
48                0                                                                                               &\text{pokud } T_i \text{ je typu 4}
49        \end{cases}
50        \;.
51        \label{eq:uti}
52\end{equation}
53
54kde $|T_i|$ je d�a intervalu $T_i$, $\rho_i$ hustota p�d�c� vozidel b�m intervalu $T_i$ a~$c_o$ je empiricky zji�t� konstanta -- po� vozidel, kter�a sekundu opust��atku (tedy vlastn�ustota odj��c� vozidel).
55
56Definice funkce $u(T_i)$ jak je zaps� vztahem (\ref{eq:uti}) nen�pln�Je�t�e nutn�oplnit omezen�\begin{equation}
57        \left( \forall i \in \left\{ 1, \dotsc ,  k \right\} \right) \left( T_i \text{ je interval typu 3} \right) : \quad
58         -u(T_i) < Q_{V}^{(i-1)}
59        \label{eq:uti-omez}
60\end{equation}
61
62Tato podm�a � �e pokud z fronty pouze odj�� vozidla, nesm�e st� aby voln�apacita po vypr�n� fronta byla zapo�� do hodnocen�V tuto chv� toti� nep�d� ���ozidla, kter�y k�atkou projela bez zastavov�.
63
64Pokud vyjde v n�k�okam�iku $Q_V^{(i)}$ z�rn�p�avuje (odhadovan�et aut, kter�ohou  v tomto intervalu k�atkou projet bez zastaven�~tato hodnota se tedy ode� od hodnocen�an��atky (a~t�se hodnocen�v�
65
66Vyvst� ot�a jak zjistit aktu���y front na jednotliv�zdn� pruz� jen pomoc�daj�etektor�er�sou k~dispozici. Ukazuje se, �e toto nen�rivi��robl�a~jeho ���uje r�c t� pr�. Z~toho d� nejsou v~programu d�y front odhadov� tak, jak by to bylo nutn�~re��ituaci, ale pou��j�e hodnoty, kter�ze z�at ze simul�ru Aimsun pomoc�GS API. Podrobn��nformace o~modelov� d�y fronty p�avuje nap�d \cite{pecherkova}. VGS API fronty po���zp�m, �e projde cel�lu�n�n�ruh a v n�do fronty zapo��a vozidla, kter�edou ni���e� stanovenou hrani� rychlost�
67 
68P�motn�vyjedn�n�ak maj�genti dv�ole, jedna z~nich je zvan�emph{pasivn� druh�e pak tedy \emph{aktivn� Pasivn�gent m�evn�astaven�et a~jen reaguje na pokyny aktivn�. Pokyny tvo���st o~o��n�asy p�d�o n�h na zm� offsetu. Na prvn�~nich agent v�dy odpov� zasl�m po�adovan�aj�druh� pak zva�uje, jestli by zm� v~celkov�sou� p�la zlep�en�texttt{ratingu}. Z~tohoto popisu u� pak vypl�le aktivn� agenta. Ten stejn�racuje se ��stmi o~�y p�d�v�ale aktivn�� sv�fset a~pokou��e vyjednat zm� u~soused�
69Vyjedn�c�yklus pak prob� v~n�lika kroc�. Nejprve si v�ichni agenti vy��j���n��dy vozidel na z�ad�ffset�taven�minul�cyklu. S~p�dnut�k~t�o o��n�pak aktivn�genti spo�aj�texttt{rating} sv� nastaven�ffsetu a~pokus�e zjistit, jestli by n�k�m� vlastn� offsetu nevedla ke zlep�en�odnocen�
70
71Hled� nejlep�� vlastn� offsetu prob� ve t�kroc�. Nejprve se porovn�ktu��ffset, offset zv�o~8 sekund a~offset sn�n�sekund. Vybere se nejl� hodnocen�chto mo�nost�~pokra�e se s~n�stejn�sobem, jen dal��va�ovan�m� je $\pm4$ sekundy. V~posledn�kroku je pak otestov�posun o~$\pm2$ sekundy.
72
73Kdy� aktivn�genti naleznou sv�ejlep��ffsety, roze�le se v�em �n�m zpr� o~nalezen�tabiln� stavu, kter�bsahuje nov�odnoty o��n��zd�idel. Nyn�ktivn�genti vyzkou��jestli by k~dal�� zlep�en�evedla zm� offsetu u~n�er� z~jejich soused�dobn�sobem jako p�ed� vlastn� nejlep�� offsetu zkus�dhadnout zm� \texttt{ratingu} p�sunu sousedova offsetu o~$\pm4$ a nejlep��e t��nost�e za�le jako ��st o posun offsetu sousedovi spolu se zm�u \texttt{ratingu}, kterou by p�la.
74
75Ka�d�vn�gent pot�esb� v�echny n�hy a~otestuje, kter�ch m�ejv��ou� zm� ratingu u~n�samotn� a~zm� u~navrhovatele a~ten potom p� za vlastn�Pokud by v�echny n�hy p�ly z�rnou zm�, jsou zam�uty a~���m� nenast�. V~ka�d�p��sou pak rozesl� informace o~nov�stabiln�stavu a~s~nimi op�o��n��dy.
76
77Pot�e je�t�as�n��st�pakuje, jen s posunem o $\pm2$ a $\pm1$ sekundu.
78
79T�o ka�d��atka nalezne sv�ne� offset. Probl�nast� p�sl� tohoto offsetu do �e k�atky. Od toho nen�arantov� okam�it�kce, zp�jak�an� offsetu dos�e je jen v~jeho re�ii a~ne� se tak stane m�rvat i~n�lik cykl�tohoto d� se vypo�n�et nepos� hned po nalezen�ale agent v�dy v~p� cyklech napo��ptim��ffset, z~t�to p� hodnot spo��r�a~a� ten se n�edn���i pro zpracov�. T�je tak�n�na reaktivnost agenta a~zamez�e p�n�hnan�kc�na chvilkov�m� popt�y, kter�jn�en�o�n�e p�sobit.
80
81\section{Pou�it�nihovny}
82Pro usnadn� pr� a~tak�~d� lep�� za�n� do sou�n� ��e v~programu pou��j��ln�ostupn�nihovny: \texttt{IT++}, zjednodu�uj� pr� s~vektory, maticemi a~poli, \texttt{BDM} (Bayesian Decision Making), kter�bsahuje u�ite� n�roje pro pr� s~popisy k~vektor�obsahuje tak��roj pro ukl�n�r��dnoot z~experimentu a~\texttt{libconfig}, slou�� p���pro pr� s~konfigura�mi soubory. Prvn�v�nihovny jsou distribuov� pod GPL licenc�t�pak pod licenc�GPL.
83
84\subsection{IT++}
85\texttt{IT++} je knihovna pro C++, kter�bsahuje t�a~funkce pro prov�n��er�tematick�erac�zpracov� sign� a~dal��Pro � t� pr� jsou zaj�v�r� funkce matematick�
86
87Pro zach�n�~vektory jsou v~knihovn�imo jin�avedeny typy \texttt{vec} a~\texttt{ivec}. Prvn�menovan�ektor obsahuj� prvky typu \texttt{double}, tedy �la s~desetinou �kou, druh�ak slo�en z~prvk�xttt{int}, �i �el cel�r� s~vektory je velmi intuitivn�nav�lze �to pou��t syntaxi podobnou jako v~programu MATLAB.
88
89Vektor m� nadefinovat jedn�z~t�to zp�
90\lstset{language=C++, showstringspaces=false}
91\begin{lstlisting}
92vec my_vector;
93vec my_vector(10);
94\end{lstlisting}
95p�� prvn�~nich pro vektor nealokuje pam� To je pak nutn�d�t funkc�lstinline{setsize()}. N�edn�e pak mo�n�lo�it do vektoru jednotliv�rvky a~to nap�d jedn�z~n�eduj�ch p��begin{lstlisting}
96vec  a = "0 0.7 5 9.3";        // tedy a = [0 0.7 5 9.3]
97ivec b = "0:5";                // tedy b = [0 1 2 3 4 5]
98vec  c = "3:2.5:13";           // tedy c = [3 5.5 8 10.5 13]
99ivec d = "1:3:5,0:2:4";        // tedy d = [1 3 5 0 2 4]
100vec e("1.2,3.4,5.6");          // tedy e = [1.2 3.4 5.6]
101\end{lstlisting}
102Nav�lze i-t� prvku vektoru \texttt{a} p�povat pomoc�lstinline!a(i)! nebo \lstinline[]!a[i]!.
103
104D� p�en�per�r� s~vektory p�prov�t b��atematick�perace, jako jsou:
105\begin{lstlisting}
106a+b     // sou� vektor�5        // p�n��a 5 ke v�em prvk�ktoru
107a*b     // skal��ou� vektor�9   // vyn�ben��ech prvk�toru �lem 9
108\end{lstlisting}
109a~tak podobn�
110
111Pr� s~maticemi pak funguje podle obdobn�avidel.
112
113D� se v~knihovn�ach� t�\texttt{Array}. D� n�e mo�n�ytv�t pole prvk�ovoln� typu (v�n��psan�ktor�prov�t s~nimi mnoh�perace. P�dem u�it�r� pro pole vektor�nap�d n�eduj� k�
114\begin{lstlisting}
115Array<vec> pole_vektoru(2);
116my_vec_array(0) = "2 4 5 0 3";;
117my_vec_array(1) = "0.1 0.2 0.3 0.4 0.3 0.2 0.1";
118\end{lstlisting}
119U~takto definovan� pole pak lze pak intuitivn��povat k~jeho prvk�moc�lstinline!pole_vektoru(i)! a~nav�prov�t operace jako jsou posuny prvk�b�podmno�iny prvk�o t�prost�ho prvku a~mnoh�al��
120
121\subsection{BDM}
122Knihovna \texttt{BDM} (Bayesian Decision Making) se zab�ak n�v napov�, bayesovsk�hodov�m. Ov�em v~t� pr� jsou z~n��pou�ity jen n�er�� jmenovit�texttt{UI}, \texttt{RV}, \texttt{datalink} a~\texttt{logger}. BDM nav�definujeme t�\texttt{Participant}, kter�e z�adem rozhodovac� proces�d kter�e pak odvozuje agent pro ��opravy.
123
124T�\texttt{UI} (User Info) slou��ro ukl�n�~�n�ibovoln�ivatelsk�t. Zde se pou�� pro na�n�onfigurace pro simul�r a~pro jednotliv�genty a~d� jako form�pro ukl�n�~pos�n�pr�mezi agenty.
125
126�elem t�\texttt{RV} je poskytovat popisn�nformace k~datov� vektoru. Prom��ypu \texttt{RV} se skl� z~jedn�ebo n�lika polo�ek. Ka�d�akov�olo�ka m�voje jm� (\texttt{name}) a~d�u -- po� prvk�er�omuto jm� odpov�j�Sou� d�k v�ech takov�polo�ek se potom mus�ovnat d�e vektoru, kter�anou prom�ou typu \texttt{RV} popisov� Fungov� je ilustrov� na obr�u \ref{fig:rv}.
127
128\begin{figure}%
129        \centering
130        \includegraphics[width=7cm]{rv}%
131        \caption{Vektor typu \texttt{RV} (vlevo) funguj� jako popis k~vektoru typu \texttt{vec}~(vpravo). Ka�d�olo�ka z~\texttt{rv\_vector} m�~lev�sloupci sv�m� (\texttt{name}) a~v~prav�velikost (\texttt{size}). V~tomto p��e tedy podvektor \texttt{c} rovn�ektoru [5~4]}%
132        \label{fig:rv}%
133\end{figure}
134
135Pro kop�v� dat mezi vektory existuje t�\texttt{datalink}. Vytv� spojen�ezi dv� datov�ktory na z�adn�hodn�ojmenovan�vk�~nim p��n�pisn�ktorech. Po propojen�ektoru s~podvektorem pak funkce data\-linku umo�� snadn�op�v� dat ob� sm�.
136
137Na z�r \texttt{Logger} je t�ur��ro ukl�n�at z~programu. Tvo�straktn�rstvu mezi programem a~samotn�isem dat. P�u�it�e jen na za�ku nastav�~jak�orm�hceme z�at v��daje (nap�o�it do pam�, do souboru, do datab�, atd.) a~d� t�pou��me bez ohledu na tuto volbu. Je t�zaji�t� flexibilita pro p�, �e se zm� po�adavky na v� z~programu.
138
139\subsection{Libconfig}
140Konfigura� parametry pro simulaci se ukl�j�o souboru ve form�, kter�d�nihovna \texttt{libconfig}. Jde o~textov�� kter�tru�j��~pro �v� l� �eln� XML.
141
142Podporovan��soubor�dstavuje hierarchickou strukturu. \emph{Konfigurace} se skl� ze skupiny \emph{nastaven� kter��uje \emph{jm�m} \emph{hodnoty}. Hodnotou m��ph{skal�, \emph{pole}, \emph{skupina} nebo \emph{seznam}. Skupiny nastaven�e mo�n�o sebe d� vno�, �� knihovna nab� velmi flexibiln� p� st� p�dn�ob pro ukl�n�onfigura�ch soubor�
143\section{VGS API}
144Velmi d�t�lem p�mulaci re��blasti v~mikrosimul�ru Aimsun je vlo�en�e��tupn� intenzit dopravy do zkouman� modelu. B��tupem je ru� s�� vozidel v~dan�blasti, zpravidla v~hodinov�rastru. Takto z�an�ata je mo�n�lo�it do simul�ru Aimsun jako hodinov���e, ov�em toto je t�prov� tak�u�.
145
146%Jedn�z nejd�t�� � p�mulaci re�� zat�n�opravn�s� v mikrosimul�ru Aimsun je zat�n�el�imulovan�opravn�� re��tupn� intenzitami dopravy, odpov�j�mi m�n�v simulovan��. P��n�stupech se intenzity dopravy ur��omoc�u�ho s�� dopravy, zpravidla v hodinov�rastru. Data, z�an��o postupem, je mo�no potom p�vlo�it op�ru� do Aimsunu jako hodinov�opravn���e.
147
148P�j��o�nost�e z�at intenzity provozu z~dat z�an�� z~dopravn� detektor�talovan�p�tn�blasti. To v�ak znamen�u� zad� stovek � do simul�ru. Pr� z~tohoto d� vzniklo VGS API. To se star�~nastartov� Aimsunu a~vpou�t� vozidel do oblasti. Vjezdy vozidel se p�m �� v~extern�souboru, obsahuj�m intenzity na jednotliv�menech. U�ivatel pak jen zad�m� a~um�� tohoto souboru a~v�e ostatn�e d� automaticky. Nav�lze volit mezi r�i rozd�n�ravd�dobnosti vjezd�i�� nej�t� pou��n�e rovnom��i Poissonovo rozd�n�
149
150%Pokud se sna�� o p�j��imulaci, m� pro zati�en�opravn�� pou��data z�an��z dopravn� detektor�talovan�simulovan�blasti. V takov�p��y bylo pot�ru� vkl�t n�lik set hodnot vstupn� intenzit pro ka�d�lovan� VGS API vzniklo ve snaze tento handicap odstranit -- na za�ku simulace rozhran�ouze u�ivatewl p�informace o tom, kde je um��soubor s intenzitami vjezd�jednotliv�men a o jak�jezdov�amena jde, VGS API se automaticky postar� nastartov� Aimsunu a automaticky vpou�t�ozidla do syst� podle �, obsa�en�souboru s intenzitami vjezd�ivatel m�olit r�druhy rozd�n�ravd�dobnosti vjezd�j�t� se pou�� rovnom��ebo Poissonovo rozd�n�
151
152Vedle pr� se vstupn�aty pro simulaci se VGS API star�~o~zpracov� dat v��. Aimsun sice zvl� export v��ulac�o textov�ubor�bsahuje i~n�roje pro jejich vizualizaci, neumo�� p�ale n�er��t�� jako je nap�d porovn� v��dvou r�h sc��GS proto v~pr� cel� experimentu ukl� � o~sledovan�blasti a~to jak pro jednotliv�ekce, tak pro cel�� Ve v�u u�ivatel z�� informace o~po� zastaven�ozidel, o~jeho zpo�d�, pr��ychlosti, dob��y a~dob�t�, o~doprav�toku a~hustot�opravy na jednotliv�gmentech �o~d�� front vozidel. �aje o~d�� front jsou specialitou VGS, Aimsun tento �pro jednotliv��n�ruhy p�neposkytuje a~VGS m�roto implementov�vlastn�lgoritmus pro jejich s��.
153
154%Druh�e�it��m VGS API je zhroma��at data pot� pro vyhodnocen�xperimentu. Aimsun sice disponuje jednoduch�hran�pro vizualizaci dat a jejich export do textov�ubor�n�le mo�n�ap�d porovn�t jednotliv�c��mulac�VGS API proto periodicky ukl� v�echny kl�v�kazatele jak pro jednotliv�egmenty dopravn��, tak i pro cel�lovan�� U�ivatel m�o ukon��imulace k dispozici � o po� zastaven�ozidla, o jeho zpo�d�, pr��ychlosti, dob��y a dob�t�, o doprav�toku a hustot�opravy na jednotliv�gmentech �o d�� front vozidel. Vzhledem k tomu, �e Aimsun neposkytuje informace o d�e fronty vozidel pro ka�d��n�ruh zvl᚝ (k dispozici jsou pouze � o akumulovan��e fronty vyj�en�o�m vozuidel, kter�a segmentu dopravn�� v dan��ik stoj� m�GS API implementovan�tn�lgoritmus v� d�y fronty vozidel na ka�d�j�n�pruhu a poskytuje u�ivateli i takto z�an�nformace o d�e fronty.
155
156Implementac�GS API je DLL knihovna napsan�~jazyce C pro 32 a~64 bitov�yst� Windows XP a~v�av�je sou�t�GStoolbox, sada skript� zpracov� v�� dat v~programu Matlab.
157
158%Vlastn�GS API je implementov� v jazyce C jako DLL pro 32- a 64-bitov�yst� po�aje Windows XP, rozhran�e dopln� funkcemi pro obsluhu API a vyhodnocov� statistick�formac� prost�n�roje Matlab
159
160\section{Struktura programu}
161
162Fungov� simula�ho prost�tak jak bylo navr�eno v~�IA je na obr�u (\ref{fig:struktura}). Skl� se ze t�avn� blok�krosimul�ru Aimsun, emul�r�i�ELS3 a~z~tzv. Aimsun agenta.
163
164Aimsun agent p�avuje ��rvek cel� syst�. P�texttt{vgs\_api} spou�t�imsun a~stejn�sobem od n�pr����odnoty sledovan�pravn� veli�. D� prost�ctv�\texttt{eh\_api} z�� � z~���ovatek. Na z�ad��ech sesb�n�aj� sestavuje pokyny pro zm� v~sign�� pl�ch a~op�pomoc�texttt{e\_api} tyto pokyny zas� ��
165
166Na z�r komunikace mezi mikrosimul�rem a~emul�ry ��er�bsahuje � z~detektor�ednom sm� a~ze stav�n�� skupin ve druh� prob� p�texttt{ea_api}.
167
168\begin{figure}%
169\centering
170\includegraphics[width=\columnwidth]{aimsun-agents}%
171\caption{Komunikace jednotliv�mponent simula�ho prost�%
172\label{fig:struktura}%
173\end{figure}
174
175\section{Program main_loop.exe}
176\label{sec:main_loop}
177
178Simulace je obsluhov� z~programu \emph{main\_loop.exe}. Ten se star�~na�n�onfigurace, spu�t� simul�ru Aimsun a~zaji��uje komunika�ho prost�ka mezi jednotliv�enty.
179
180Konfigura� soubor obsahuje n�lik prvk�znam \texttt{list}) \texttt{agents} se skl� z~popisu jednotliv�ent�edev��je definov� t� jej�instance agenta p�avuje a~unik��m� agenta (\texttt{name}). Dal��rom��sou pak z���a pou�it��pro konstrukci agenta, ka�d���sv�pecifick�o�adavky. Skupina (\texttt{group}) \texttt{logger} ur�e, jak n�v napov�, t�pou�itou pro logov� � b�m simulace. Skupina \texttt{system} obsahuje parametry pro simul�r a~konfigura� soubor uzav�j�statn��ite� prom��espadaj� do v�eden�tegori�
181
182Komunikaci program zaji��uje obsluhou fronty zpr�a~ta vlastn�efinuje z�ad pou�it� komunika�ho protokolu. Zpr� jsou ve form� knihovny \texttt{libconfig} a~obsahuj��lik povinn�libovoln�t voliteln�o�ek. Nezbytn�aji jsou �ec \texttt{to}, obsahuj� p�ce zpr� a~�ec \texttt{what}, kter���t zpr�. Dal��oz��n�pr�je pak na pot�h pou�it�ent�
183Program se d�ozd�t na samostatn�loky tak, jak je zobrazeno na obr�u \ref{fig:mainloop}. Z~tohoto n�esu bude vych�t n�eduj� popis.
184
185\begin{figure}[t]%
186\centering
187\includegraphics[width=8.5cm]{mainloop3}%
188\caption{Strukuta fungov� programu \texttt{main_loop.exe}, podrobn� popsan�~podkapitole \ref{sec:main_loop}}%
189\label{fig:mainloop}%
190\end{figure}
191
192B�m \emph{inicializace} je na�n konfigura� soubor, jeho� jm� se p��ako jedin�metru p�ou�t� \texttt{main_loop.exe}. Po na�n�sou parametry ze skupiny \texttt{system} p�y VGS API, kter�e postar�~spu�t� Aimsunu s~t�to parametry. Jde p���o~intenzitu provozu na vstupech do dopravn�� a~d�u simulace.
193
194N�edn�e dle konfigurace vytvo�pole ukazatel�agenty \texttt{Ags}. P�nstrukci jednotliv�ent�vol� jejich funkce \texttt{from_setting()} na�aj� konkr��arametry ka�d� agenta. 
195
196Pot�e vytv� instance t�\texttt{logger} a~jej�rov�n�~agenty. V~tu chv� se pou�t�~funkce \texttt{ds_register()} umo��c�ktualizaci datalink� spojen�ezi agenty a~simul�rem. Na z�r tohoto bloku programu je provedena inicializace fronty zpr�a~zaregistrov� vektor�r�e budou v~pr� simulace logovat.
197
198D� se pokra�e �dn�for cyklem. �st \texttt{z�� dat} v~sob�ahrnuje ulo�en�ogovan�dnot ze simul�ru a~pak p���ulo�en�ektor $d_t$ do prom��texttt{glob_dt} a~jeho odesl� agent� zpracov� funkc�texttt{adapt()}. Pot��z�a �vyjedn�c�yklus.
199
200Vyjedn�c�yklus se zab�sluhou fronty zpr� Nejprve prob�e \emph{doru��pr�, kter�sou aktu��e front�V~prvn�kroku vyjedn�c� cyklu je fronta zpr�samoz� pr�n�v~n�eduj�m se od konce proch� a~adresovan�nt�ou p�y p��n�pr�. To se d� zavol�m funkce \texttt{recieve()} se zpr�u jako parametrem. V~p���e adres�nen�alezen a~zpr� tedy nelze doru� je ozn�no varov�, ale pokra�e se d�v~�nosti.
201       
202Po vypr�n� fronty nast� � pro \emph{vys�n�pr�. To spo��e spu�t� funkce \texttt{broadcast()} u~v�ech agent�n�aj��itost vlo�it do fronty zpr�libovoln�t sd�n�ro ostatn�genty, nemus�v�em vys�t ���
203
204Dal��ostup z�s�a stavu fronty zpr� Pokud je pr�n�tedy ���t nevyslal ��ou zpr�, kon�vyjedn�c�yklus a~pokra�e se v~b� programu. V~p���e fronta pr�n�en�cyklus se opakuje a~prob�e dal��oru�� zpr�z~fronty. Vyjedn�n���n�o je�t�~p��kdy prob�e stanoven�m��o� vyjedn�c� cykl�staven�om��texttt{max_cycles}. Limit by v�ak m�b�taven tak, aby k~jeho dosa�en�edoch�lo, pokud se tak stane, m� by to b�n�m probl� v~programu.
205
206Posledn�� hlavn� cyklu je nazvan�emph{krok simulace}. Spo��ejprve v~zavol� funkce \texttt{act()} u~ka�d� agenta. To je okam�ik, kdy mohou agenti ovlivnit ��ignalizace. Pr� zde prob� zkop�v� vypo�an�dnot do vektoru \mbox{\texttt{glob_ut}}, tedy do prom���avuj� vektor vstupn� hodnot $u_t$. Na z�r hlavn� cyklu je cel�imulace posunuta o~jeden krok d� vol�m funkc�texttt{step()} u~loggeru \texttt{L}, \texttt{Ds} a~u~v�ech agent�lka kroku je pevn�astavena na 90~s, je to z~d�, �e v~Praze jsou � z~detektor�r� pr� v~tomto intervalu.
207
208Tato smy� se opakuje dokud nen�osa�en v~konfigura�m souboru nastaven�simulace. \emph{Zakon��spo��i� jen v~zaps� log souboru.
209
210\section{Implementace navr�en� algoritmu}
211
212Algoritmus popsan�pitole \ref{sec:navrh} je implementov�pomoc�gent�e�ou instancemi t�\texttt{GreenWaveTrafficAgent}.
213
214T�je odvozena od p� jm�m \texttt{BaseTrafficAgent}. Ten slou��en jako prakticky pr�n�t, po p�en�~n�k��atce nekon��ou akci a~umo�� tak simulovat syst�bez decentralizovan� ��P�m t� t�je t�\texttt{Participant} z~knihovny BDM. \texttt{Participant}, tedy �n� p�avuje z�adn�ednotku v~rozhodovac�procesu. Ka�d�tn�m�v�m� (\texttt{name}) a~je schopen ukl�t v�y. U� pr� t�\texttt{Participant} deklaruje existenci funkc�texttt{adapt()}, \texttt{broadcast()}, \texttt{recieve()}, \texttt{act()} a~\texttt{step()}. Tyto jsou v~n�definov� jako virtu��\texttt{virtual}), tedy pokud je v~potomkovi redefinujeme, je zaru�o vol� t�to nov�nkc�
215
216\subsection{Ve� funkce}
217
218Ve� (\texttt{public}) funkce ve t�\texttt{GreenWaveTrafficAgent} p�uj�unkce definovan�~p�ch a~p�avuj�ozhran�ro komunikaci s~hlavn�programem a~t�i~ostatn� agenty.
219
220Prvn�o vytvo�instance agenta prob�e zavol� funkce \texttt{from_setting()}. V~t�e nejprve vol�tejnojmenn�unkce p�, kter�a��~konfigurace z�adn�arametry, jmenovit�
221\begin{description}
222        \item[lanes] Informace o~j�n� pruz�,
223        \item[neighbours] Jm� agent�ousedn� k�atek,
224        \item[green_names] Jm� jednotliv�gn�� skupin,
225        \item[green_starts] �s, ve kter�lu�n�ign��kupiny rozsv� zelenou,
226        \item[green_times] D�a trv� sv�n�elen�an�ign��kupiny, uv�na jako pom�$\text{doba sv�n�\text{d�a cyklu}$,
227\end{description}
228a~n�er�al��kter�ro tuto pr� nejsou d�t�
229
230Popis jednotliv�zdn� pruh�zaslou��odrobn��ozebr�. Ten toti� pro agenta p�avuje st�jn�� informac�~topologii j����atky. Do konfigura�ho souboru se uv�j��echny takov��n�ruhy, kter�on�n�kou stop �ou dan��atky. Ka�d�n�ruh pak m��eduj� parametry:  \texttt{sg}, co� je sign��kupina do kter�at�texttt{inputs} je seznam detektor�vjezdu do tohoto pruhu, \texttt{outputs} je seznam detektor�sousedn� k�atk�, ke kter�e vozidlo z~tohoto pruhu dojet. Pokud se vozidla mohou dostat do m�, kde ���ktor nen�je zde za ka�d�v��uveden �fale�n�ektor \texttt{DUMMY_DET}. D� konfigurace obsahuje \texttt{input_distances}, pole vzd�nost�stupn� detektor�stop �y, podobn�texttt{output_distances} je pole vzd�nost��� detektor��fale�n�ehraje roli), \texttt{alpha} je pole pom� odbo��~jednotliv�tupn�detektor�texttt{queue} jm� fronty, kter�e na dan�pruhu tvo�kone� \texttt{beta} je koeficient, kter�n�b��a fronty b�m v�, kter�gent prov�.
231
232Agent po z�� informac�~j�n� pruz� pro ka�d�o�stance t�texttt{Lane} a~\texttt{LaneHandler}. ty p�avuj�ezivrstvu mezi agentem a~fyzick�dn�pruhem se skute�mi detektory.
233
234D� se ve funkci \texttt{from_setting()} nastavuj�odnoty konstant a~v� hodnoty n�er�om��onkr��de
235o~\begin{description}
236        \item[car_leaving_time] �s v~sekund�, ze kter�o auto opust�rontu ($c_0$)
237        \item[VP] Pr��ychlost j�y automobilu mezi k�atkami na voln�ilnici ($v_P$)
238        \item[actual_time] Uchov� aktu��as simulace (v~sekund�)
239        \item[negot_cycle] Po� ji� prob��jedn�c� cykl�posledn� pr�v�
240        \item[cycle_count] Hranice po� cykl� jej� dosa�en�ast� pr�v� z�an�fset�item[total_offset] Hodnota sou� dosud vyjednan�fset�posledn� pr�v�
241        \item[negot_start] Krok, kter�za���ed� ide�� offsetu u~souseda
242        \item[negot_limit] Krok, kter�kon�p�ed� ide�� offsetu u~souseda
243        \item[find_best_start] Krok, kter�� hled� nejlep�� vlastn� offsetu
244        \item[find_best_limit] Krok, kter��hled� nejlep�� vlastn� offsetu
245        \item[passive] Indikuje zda agent zast� pasivn�ebo aktivn�oli
246\end{description}
247
248Hodnoty konstant lze z v�ch hodnot p�t uveden�prom�� konfigura�m souboru.
249
250V~z�ru jsou je pak z~konfigurace na�n v� offset, role agenta a~p�ven vektor v�� hodnost \texttt{outputs} spolu s~jeho popisem \texttt{rv_outputs}. Na �m konci je je�t�apnuto logov� hodnot offset� pozd��yhodnocen�
251
252\lstset{language=[Visual]C++,showstringspaces=false,numbers=left, numberstyle=\tiny, numbersep=0pt, tabsize=2, breaklines, breakautoindent=false, captionpos=b}
253%\begin{lstlisting}[caption=Funkce from_setting(), label=lst:from, firstnumber=587]
254%       void from_setting(const Setting &set) {
255%               BaseTrafficAgent::from_setting(set);
256%
257%               RV rv_exp;
258%
259%               car_leaving=2;
260%               VP=45;
261%               actual_time=0;
262%               
263%               negoT_{\mathrm{c}}ycle=1;
264%               cycle_count=5;
265%               total_offset=0;
266%
267%               negot_offset=4;
268%               negot_limit=1;
269%
270%               passive=0;
271%               
272%               UI::get(last_offset, set, "offset", UI::compulsory);
273%               UI::get(passive, set, "passive", UI::optional);
274%
275%               for (int i=0;i<lanes.length();i++) {
276%                       for (int j=0;j<lanes(i).outputs.length();j++) {
277%                               if (lanes(i).outputs(j)!="DUMMY_DET") {
278%                                       rv_exp=RV(lanes(i).outputs(j)+"-"+name+"_"+to_string(i),3);
279%                                       rv_outputs.add(rv_exp);
280%                               }
281%                       }
282%               }
283%               outputs.set_size(rv_outputs._dsize()); 
284%
285%               log_level[logoffset]=true;
286%       }
287%\end{lstlisting}
288
289Dal��olanou funkc�~agentech je \texttt{adapt()}. Podobn�ako \texttt{from_setting()} nejprve spou�t�tejnomenou funkci u~sv� p�. V~t�rob� vypln� vektor�xttt{inputs} a~\texttt{queues} daty z~Aimsunu, ulo�en� vektoru \texttt{glob_dt}. �aje z~\texttt{queues} se p����n�xttt{LaneHandler}�� je nastaven \texttt{planned_offset} na hodnotu z�anou v~minul�cyklu a hodnoty stavov�om��ou vr�ny do sv�choz� hodnot.
290
291%\begin{lstlisting}[caption=Funkce adapt(), label=lst:adapt, firstnumber=415]
292%       void adapt(const vec &glob_dt) {
293%               BaseTrafficAgent::adapt(glob_dt);
294%                       
295%               for (int i=0;i<lanehs.length();i++) {
296%                       lanehs(i)->queue=queues(lanehs(i)->queue_index);               
297%               }
298%
299%               planned_offset=last_offset;
300%               
301%               //set state variables to default values
302%               final_state=false;
303%               new_stable_state=false;
304%               send_requests=false;
305%               need_exps=true;
306%               negot_offset=4;
307%       }
308%\end{lstlisting}
309
310Funkce \texttt{recieve()} zpracov� p��pr� od ostatn� agent� za�ku je p��pr� rozd�na do jednotliv�om��
311%\begin{lstlisting}[caption={Fragment funkce \texttt{recieve()}, inicializace}, label=lst:recieveInit, firstnumber=491]
312%       void receive(const Setting &msg){
313%               string what;
314%               string to;
315%               string from;
316%               vec value;
317%               RV *rv;
318%               
319%               UI::get(what, msg, "what", UI::compulsory);
320%               UI::get(to, msg, "to", UI::compulsory);
321%               UI::get(from, msg, "from");
322%               UI::get(rv, msg, "rv");
323%               UI::get(value, msg, "value");
324%\end{lstlisting}
325
326D� se �nost li��odle �p�tu� zpr�, tedy podle �ce ulo�en� v~�ti \texttt{what}. V~p�����sti o~o��n�asy p�d�jen ulo�eno jm� odes�tele do seznamu �adatel�xttt{requesters}.
327
328%\begin{lstlisting}[caption={Fragment funkce \texttt{recieve()}}, label=lst:recieveExpReq, firstnumber=last]
329%               if (what=="expected_times_request"){
330%                       requesters.push_back(from);
331%               }
332%                               
333%\end{lstlisting}
334
335Pokud jsou naopak obsahem p��pr� o��n�asy p�d�omobil�souseda, aktivn�gent najde nov�m��ffset pro sv�gn��l�a~spo��texttt{rating}, pasivn�rovede jen tento v�. Na konci je stavov�rom��texttt{new_stable_state} nastavena na \texttt{true}, co� ur�e dal��innost agent ve f� vys�n�pr�
336
337%\begin{lstlisting}[caption={Fragment funkce \texttt{recieve()}}, label=lst:recieveNewExp, firstnumber=last]
338%               else if (what=="new_expected_cars") {
339%                       rv_recieved_exps=*rv;
340%                       recieved_exps=value;
341%                       
342%                       if (!passive) {
343%                               planned_offset=find_best_offset(planned_offset,8);
344%                               planned_offset=normalize_offset(planned_offset);
345%                       }
346%
347%                       planned_rating=count_rating(planned_offset, recieved_exps, rv_recieved_exps);
348%                       
349%                       // we have new stable state to broadcast
350%                       new_stable_state=true;
351%               }
352%\end{lstlisting}
353Obdr�en�pr� s~hlavi�u �\texttt{stable_state}� znamen��e n�er�oused�nil sv�astaven�ffsetu a~zas� tedy nov�odnoty o��n��zd�kud je aktu��odnota \texttt{negot_offset} v��ebo rovna \texttt{negot_limit}, zkou��omoc�unkce \texttt{find_best_exps()}, kter�~hodnot $0$, $+\mathtt{negot\_offset}$ nebo $-\mathtt{negot\_offset}$ by po p�n�~sousedov�ffsetu znamenala nejlep��ating. Hodnota \texttt{negot_offset} je sn�na na polovinu a~je p�veno odesl� ��sti pro souseda. Pokud byla prom��texttt{negot_offset} ji� ni���e� ne� \texttt{negot_limit}, p��e agent do kone�ho stavu, nebo� ji� nem�al��rostor k~vyjedn�n�e sousedy.
354
355%\begin{lstlisting}[caption={Fragment funkce \texttt{recieve()}}, label=lst:recieveStable, firstnumber=last]
356%               else if (what=="stable_state") {
357%                       rv_recieved_exps=*rv;
358%                       recieved_exps=value;
359%
360%                       planned_rating=count_rating(planned_offset, recieved_exps, rv_recieved_exps);
361%
362%                       if (!passive) {
363%                               for (int i=0;i<neighbours.length();i++) {
364%                                       rv_change_request.add(RV(neighbours(i)+"_change",2));
365%                                       change_request.set_size(rv_change_request._dsize());
366%                                       ivec ind=RV(neighbours(i)+"_change",2).dataind(rv_change_request);
367%                                       
368%                                       // offset change
369%                                       change_request(ind(0))=find_best_exps(negot_offset,neighbours(i),rating_change);
370%                                       // rating change
371%                                       change_request(ind(1))=rating_change;
372%                               }
373%
374%                               if (negot_offset>=negot_limit) {
375%                                       negot_offset/=2;
376%                                       send_requests=true;
377%                               }
378%                               else {
379%                                       final_state=true;
380%                               }
381%                       }
382%                       else {
383%                               final_state=true;
384%                       }
385%               }
386%\end{lstlisting}
387P�ijet�e zpr� se ��st�~zm� offsetu agent zkoum�zda je sou� zm� hodnocen�o aplikaci navr�en� offsetu a~zlep�en�odnocen�~souseda, kter�d zm� offsetu o��, v��e� nula. Takov� zm� se p��~podle n�e upravuje \texttt{planned_offset}. V~ka�d�p��e agent p�v�a zasl� aktu�� hodnot o��n��zd�\begin{lstlisting}[caption={Fragment funkce \texttt{recieve()}}, label=lst:recieveOffChange, firstnumber=last]
388%               else if (what=="offseT_{\mathrm{c}}hange_request") {
389%                       double final_rating_diff;
390%
391%                       rv_recieved_changes=*rv;
392%                       recieved_changes=value;
393%
394%                       for (int i=0;i<rv_recieved_changes.length();i++) {
395%
396%                               ivec ind=RV(rv_recieved_changes.name(i),2).dataind(rv_recieved_changes);
397%
398%                               final_rating_diff=-planned_rating+count_rating(planned_offset+(int)recieved_changes(ind(0)), recieved_exps, rv_recieved_exps)+recieved_changes(ind(1));
399%                               if (final_rating_diff>=0) {
400%                                       planned_offset+=(int)recieved_changes(ind(0));
401%                                       planned_offset=normalize_offset(planned_offset);
402%                                       planned_rating+=final_rating_diff;
403%                               }
404%                       }
405%
406%                       new_stable_state=true;
407%               }
408%\end{lstlisting}
409
410Kdy� p� zpr� s~p�tem, kter�ttt{GreenWaveTrafficAgent} neum�pracovat, p��i p�vi. Pokud by se stalo, �e ani ten si se zpr�u neporad�po�le zpr� sv� p�vi (tedy t�\texttt{bdm::Participant}), kter�kov�p��yvol�arov� o~nezpracovateln�pr�.
411%\begin{lstlisting}[caption={Fragment funkce \texttt{recieve()}}, label=lst:recieveBase, firstnumber=last]
412%               else {
413%                       BaseTrafficAgent::receive(msg);
414%               }
415%       }
416%\end{lstlisting}
417
418Funkce \texttt{broadcast()} vys� zpr� do fronty zpr�a~to v~z�slosti na hodnot� agentov�avov�om��okud nen�r�n�am \texttt{requests}, sestav�dpov�pro ka�d� z~agent�den� v~seznamu a~ten n�edn�ypr�n�D� pak za ka�dou ze stavov�om��ter�e rovnaj�texttt{true} sestav���nou zpr� a~hodnotu zm� na \texttt{false}.
419
420%\begin{lstlisting}[caption=Funkce broadcast(), label=lst:broadcast, firstnumber=429]
421%       void broadcast(Setting& set){
422%
423%               //ask neighbours for exptected arrive times
424%               if (need_exps) {
425%                       for (int i=0; i<neighbours.length(); i++){
426%                               Setting &msg =set.add(Setting::TypeGroup);
427%                               UI::save ( neighbours(i), msg, "to");
428%                               UI::save (name,msg,"from");
429%                               UI::save ( (string)"expected_times_request", msg, "what");
430%                       }
431%                       need_exps=false;
432%               }
433%
434%               // broadcast expected cars
435%               if (!requesters.empty()) {
436%                       double a;
437%                       expected_cars();
438%                       do {
439%                               Setting &msg =set.add(Setting::TypeGroup);
440%                               UI::save ( requesters.back(), msg, "to");
441%                               UI::save ( name, msg, "from");
442%                               UI::save ( (string)"new_expected_cars", msg, "what");
443%                               UI::save ( &(rv_outputs), msg, "rv");
444%                               UI::save ( outputs, msg, "value");
445%                               requesters.pop_back();
446%                               a=outputs (10);
447%                       } while (!requesters.empty());                 
448%               }
449%
450%               // broadcast new stable state (new stable expectations)
451%               if (new_stable_state) {
452%                       expected_cars();
453%                       for (int i=0;i<neighbours.length();i++) {
454%                               Setting &msg = set.add(Setting::TypeGroup);
455%                               UI::save ( neighbours(i), msg, "to");
456%                               UI::save ( name, msg, "from");
457%                               UI::save ( (string)"stable_state", msg, "what");
458%                               UI::save ( &(rv_outputs), msg, "rv");
459%                               UI::save ( outputs, msg, "value");
460%                       }
461%                       new_stable_state=false;
462%               }
463%
464%               // broadcast requests to change offset(s)
465%               if (send_requests) {
466%                       for (int i=0;i<neighbours.length();i++) {
467%                               Setting &msg = set.add(Setting::TypeGroup);
468%                               UI::save ( neighbours(i), msg, "to");
469%                               UI::save ( name, msg, "from");
470%                               UI::save ( (string)"offseT_{\mathrm{c}}hange_request", msg, "what");
471%                               UI::save ( &(rv_change_request), msg, "rv");
472%                               UI::save ( change_request, msg, "value");
473%                       }
474%                       send_requests=false;
475%               }
476%       
477%               // reached final offset.
478%               if (final_state) {
479%                       final_state=false;
480%               }
481%       }
482%
483%\end{lstlisting}
484
485Ve funkci \texttt{act()} se spo�an�odnota \texttt{planned_offset} p��~hodnot�rom��texttt{total_offset} a~to a� do chv�, ne� je v~n�tolik hodnot, kolik stanovuje limit \texttt{cycle_count}. Kdy� se tohoto limitu dos�e, vyd� se \texttt{total_offset} t�o limitem, �� se z��r��odnotn�ffsetu z~posledn� cykl��se pak znormalizuje, aby byl z~intervalu $\left<0;T_{\mathrm{c}}\right>$ a~ulo��e do vektoru $u_t$, p�avovan�m�u \texttt{global_ut}. T�se tato hodnota dostane k~�i k�atky.
486%\begin{lstlisting}[caption=Funkce act(), label=lst:act, firstnumber=615]
487%       void act(vec &glob_ut){
488%               if (negoT_{\mathrm{c}}ycle==cycle_count) {
489%                       vec action;
490%                       action.set_size(rv_action._dsize());
491%               
492%                       ivec index = RV(name+"_offset",1).dataind(rv_action);
493%
494%                       action(index(0))=normalize_offset(total_offset/cycle_count, false);
495%                       action2ds.filldown(action,glob_ut);
496%
497%                       total_offset=0;
498%                       negoT_{\mathrm{c}}ycle=1;
499%               }
500%               else {
501%                       total_offset+=planned_offset;
502%                       negoT_{\mathrm{c}}ycle++;
503%               }
504%               last_offset=planned_offset;
505%       }
506%\end{lstlisting}
507
508O~z�s aktu�� hodnot do logovac� souboru se star�texttt{log_write()}. Ukl� se dvouslo�kov�or. Prvn�rvek obsahuje vypo�an�et \texttt{planned_offset}, druh� hodnocen�texttt{planned_rating}.
509
510%\begin{lstlisting}[caption=Funkce log_write(), label=lst:logwrite, firstnumber=644]
511%       void log_write() const {
512%               if (log_level[logoffset]){
513%                       vec offset_vec(2);
514%                       offset_vec(0)=planned_offset;
515%                       offset_vec(1)=planned_rating;
516%                       log_level.store(logoffset, offset_vec);                 
517%               }
518%       }
519%\end{lstlisting}
520Posledn�olan�e� funkce agenta je \texttt{step()}, kter�en posouv�ntern�kazatel �u v~agentovi o~d�u kroku simulace.
521%\begin{lstlisting}[caption=Funkce step(), label=lst:step, firstnumber=635]
522%       void step() {
523%               actual_time+=step_length;
524%       }
525%\end{lstlisting}
526
527\subsection{Chr�n�unkce}
528
529Chr�n�\texttt{protected}) funkce zaji��uj��inu v� v~agentovi, staraj�e o~sestaven���n�s�jezd�idel k~soused�led� optim�� offsetu, po�� hodnocen�~tak podobn�
530
531Funkce \texttt{expected_cars()} sestavuje � o~p�dech vozidel
532�echny sousedy. Odhady jsou zalo�eny na aktu��odnot�ffsetu ulo�en�~prom��texttt{planned_offset} a~jsou na z�r ulo�eny do vektoru \texttt{outputs} ur�� k~odesl�.
533
534V� prob� podle rovnic (\ref{eq:tz}) a~(\ref{eq:tk}). Po� vozidel je z��jako sou� odhadu po� vozidel, kter�rojedou j�n�pruhem za dobu rozsv�n�elen�~p��n� pom� odbo��\alpha_i$, kde $i$ je �lo v�� sm�. V� po�tu vozidel, kter��n�pruhem projedou je z��itost�unkce \texttt{expected_output()} ze t�\texttt{LaneHandler}. V~sou�nosti tato funkce vrac�o� vozidel, kter�rojela v~minul�cyklu.
535
536Pro nalezen�ejlep�� nastaven�lastn� offsetu slou��ekurentn�unkce \texttt{int find_best_offset(cont int center, int interval)}. Ta hled�e t�dnot offset�mathtt{center}+\mathtt{interval}$, $\mathtt{center}$ a~$\mathtt{center}-\mathtt{interval}$ hled�u s nejlep��hodnocen�Nalezen�odnota se pak pou�ije jako prvn�arametr pro dal��ol� sebe sama, jako nov�rval se vezme polovina p�oz�. Toto vol� prob�, dokud \texttt{interval} nedos�e hranice \texttt{find_best_limit}. Pak je funkce ukon�a a~je vr�n nalezen�et.
537
538Funkce zkoumaj� efekty zm�offsetu u~souseda m�rototyp \texttt{int find_best_exps (const int offset_change, const string neighbour, double \&rating_change)}. V�m je nalezen�m� offsetu. Parametr \texttt{offset_change} zna�o~kollik sekund bude agent zkou�et posunout soused�fset, \texttt{neighbour} je jm� zkouman� souseda a~do prom��texttt{rating_change} bude ulo�ena zm�hodnocen�kterou nalezen� offset pravd�dobn��e oproti sou�n� stavu. Funkce si nejprve p�v�odnoty o��n��zd�, jak by pravd�dobn�ypadaly p�� sousedova offsetu v~kladn�a~v~z�rn�smyslu o~hodnotu \texttt{offset_change}. N�edn�ak vypo��odnocen�~t�to a~bez t�to zm� Zm� s~nejlep��hodnocen�je n�atovou hodnotou funkce.
539
540Po�� hodnocen�rob� ve funkci \texttt{double count_rating(const int offset, const vec recieved_exps, const RV rv_recieved_exps)} n�lika vno�h cyklech. Vn��rob� p��echny (vjezdov�j�n�ruhy k�atky. Pro ka�d� n�eduje ve vno�smy� hled� o��n��zd�vektoru p��t \texttt{recieved_exps}. Pokud o nich nejsou pro zkouman� informace, nebude se zapo��t do hodnocen�
541
542V p��alezen��k�edpoklad�u tyto ulo�eny do vektor�xttt{t_cars_begin} (za�ky p�d�texttt{t_cars_end} (konce p�d�\texttt{cars_density} (hustoty vozidel) pro dal���. Ten za��ji�t�m rozsv�n�elen� sign��kupin���n�an� j�n� pruhu, se zapo��m offsetu p�� funkci v parametru \texttt{offset}. Intervalem sv�n�elen�e pak funkc�texttt{expand_greens()} s periodou $T_{\mathrm{c}}$ zopakov�tak, aby pokryl cel�v�, pro kter� k dispozici informace o p�dech vozidel.
543
544Ze znalosti o��n��zd�tavu semafor�em nich pak vych� vypo��n��vku k hodnocen�Ten prob� v \texttt{do} -- \texttt{while} cyklu. Pro jeho ��e definov� prom��texttt{t_act}, p�avuj� ukazatel na pr� zpracov�n��ik ve zkouman�intervalu. Jej�odnota za��a 0 a pokud dos�e hodnoty prom��texttt{t_limit}, zp� ukon��my�. Do prom��texttt{t_limit} je ulo�en � posledn� zhasnut�elen�z�an��e zm�n�unkce \texttt{expand_greens()}. \texttt{t_act} se tedy b�m v� posouv�o v��dech intervalu a v ka�d�takov�bod�e ov�je, jak� typu (dle definice z kapitoly \ref{sec:navrh}) je n�eduj� interval. Podle toho se zjist���n��a virtu��ronty $Q_V^{(i)}$ a pokud je tato z�rn�ode� se od hodnocen�texttt{rating}.
545
546Po t�co funkce projde v�echny j�n�ruhy, vr� v�ou hodnotu ulo�enou v prom��texttt{rating} jako�to hodnocen�astaven� dan�setem a dan�edpoklady o p�dech vozidel.
547
548\texttt{GreenWaveTrafficAgent} pak je�t�bsahuje n�lik pomocn�nkc�snad�c�~zp�d�c� v�. Jde nap�d o~p� libovoln�rom��a typ \texttt{string}, nalezen�ndexu minim�� prvku ve vektoru �hled� indexu (po�v~konfigura�m souboru) zadan�ign��kupiny.
549
550Za zm�u stoj�unkce \texttt{int normalize_offset(int offset, bool zero=true)}. Ta prov� posun zadan� \texttt{offsetu} tak, aby zapadl do ��n� intervalu. P�nech� druh� parametru jde o~interval $\left<-\frac{T_{\mathrm{c}}}{2};\frac{T_{\mathrm{c}}}{2}\right>$, pokud m�ruh�metr hodnotu \texttt{false}, pak $\left<0;T_{\mathrm{c}}\right>$. Druh�orma normalizace se prov� p�asl� offsetu �i k�atky, ten toti� hodnotu v~dan�intervalu o��. Prvn�orma je d�t�ro pr�v� offset�kud by nebyla pou�ita (nebo pokud by se pou��la druh� nebyl by ve v��pr� zahrnut fakt, �e hodnota $x$ a~$x+T_{\mathrm{c}}$ je v~p��astaven�ffsetu toto�n�
Note: See TracBrowser for help on using the browser.