Show
Ignore:
Timestamp:
02/03/12 16:57:20 (12 years ago)
Author:
jabu
Message:
 
Files:
1 modified

Legend:

Unmodified
Added
Removed
  • applications/doprava/texty/novotny_vyzk_LQ/Implementation/Implementation.tex

    r1427 r1430  
    11\def \obr {Implementation/fig/} 
    22 
    3 \chapter{Implementace} 
     3\chapter{Použitá metoda} 
     4 
     5Účelem této práce je decentralizovaně řídit provoz pomocí nastavení optimální délky cyklu  
     6za použití multiagentního systému, kde 
     7každý agent ovládá signální skupiny jedné křižovatky a jsou mu dostupné příslušné údaje. 
     8Jako vhodná metoda bylo zvoleno LQ řízení, které jako stavovou proměnnou 
     9bere délku fornty, kterou se snaží minimalizovat pomocí nalezení 
     10vhodné hodnoty řídící proměnné, délku cyklu. 
    411 
    512 
    6  
    7 % \section{Seznam proměnných} 
     13\section{Seznam proměnných} 
    814% Všechny proměnné jsou zavedeny pro každého agenta reprezentujícího jednu křižovatku zvlášť 
    915% a jsou označeny indexem $i$ signální skupiny. Tavždy ovládá jeden jízdní pruh. Pokud jsou bez indexu, 
     
    1218\begin{tabular}{ccp{5cm}p{5cm}} 
    1319  \textbf{V textu} & \textbf{V programu} & \textbf{Název} & \textbf{Popis} \\ 
    14   $T \in \mathbb{N}$ & \texttt{T} & Vzorkovací perioda & \\ 
    15   $C \in \mathbb{N}$ & \texttt{Tc} & Délka cyklu & \\ 
    16   $S = 0,5$ & \texttt{ss} & Saturovaný tok & Maximální počet vozidel, která projedou křižovatkou za sekundu \\ 
     20  $T \in \mathbb{N}$ & \texttt{T} & Vzorkovací perioda & Perioda sběru dat a řízení \\ 
     21  $C \in \mathbb{N}$ & \texttt{Tc} & Délka cyklu & Doba, za kterou se vystřídají fáze signální skupiny, řízená veližina \\ 
     22  $S$ & \texttt{ss} & Saturovaný tok & Maximální počet vozidel, která projedou křižovatkou za sekundu \\ 
    1723  $L \in \mathbb{R}^+$ &  \texttt{L} & Ztrátový čas & Čas potřebný k vyklizení křižovatky mezi dvěma fázemi\\  
    1824  $J = \{j_1, ..., j_n\}$ &  & Množina signálních skupin &  \\ 
    1925  $J_A \subset J$ & \texttt{} & Množina signálních skupin agenta $A$ & Skupiny náležící jednomu agentovi \\ 
    2026  $I_j \subset J$ & \texttt{} & Množina vstupů signální skupiny & Signální skupiny ostatních agentů ústících do příslušné skupiny $g$ \\ 
    21   $g_j^N \in <0,1>$ & & Nominální poměr zelené & Defi novaný poměr fází \\ 
     27  $g_j^N \in <0,1>$ & & Nominální poměr zelené & Definovaný poměr fází \\ 
    2228  $g_j(t) \in <0,1>$ & & Efektivní poměr zelené & Část z délky cyklu, kdy je signální skupina  průjezdná \\ 
    2329  $i_j(t) \in \mathbb{R}^+$ & \texttt{i\_g} & Hustota vstupů & Počet přijíždějících vozidel do pruhu signální skupiny za jednotku času \\ 
     
    2733\end{tabular} 
    2834 
    29 \section{Použitá metoda} 
    30 Účelem této práce je řídit provoz pomocí nastavení optimální délky cyklu za použití multiagentního systému, kde 
    31 každý agent ovládá signální skupiny jedné křižovatky a jsou mu dostupné příslušné údaje. 
    32 Jako vhodná metoda bylo zvoleno LQ řízení, které se snaží minimalizovat fronty a penalizovat délku cyklu. 
    3335 
    34 \subsection{Přechodové vztahy} 
     36 
     37 
     38\section{Přechodové vztahy} 
    3539Jako údaj popisující stav systému byla zvolena délka fronty $q_j(t)$, což je počet aut v jízdním pruhu jedoucích  
    3640méně než 3,6 km/h. Pro danou frontu v čase $t+1$ platí zřejmě vztah 
     
    6973\end{equation} 
    7074a $I$ je vektor s prvky $I_{0_{j}} = T i_{j,0}(t)$. 
     75 
     76\section{Popis algoritmu} 
     77Základ hlavní smyčky programu je postaven 
     78na knihovně BDM (Bayesian Decision Making), vyvýjena na  
     79ústavu teorie informace a automatizace. 
     80Knihovna obsahuje třídu \texttt{Participant}, od 
     81které je odvozena základní třída agenta \texttt{BaseTrafficAgent}. 
     82Ta má předdefinované metody, které jsou volány v každém cyklu simulace. 
     83Jsou to metody \texttt{Adapt}, sloužící k získání dat, \texttt{Broadcast}, ve které  
     84se posílají data sousedním agentům, \texttt{Receive}, kde se zprávy příjímají a zpracovávají 
     85a \texttt{Act}, metoda určená pro nastavení řídících parametrů, v našem případě délky cyklu.\\ 
     86 
     87Finální agent určený pro LQ řízení je odvozen od této ťrídy. V každém cyklu 
     88posílá ůdaje o délce front, zatížení detektorů a odbočovacích poměrec. 
     89Z těchto dat si poté podle rovnic \ref{eq:my_trans_02} a \ref{eq:my_trans_mat} sestaví  
     90matici $B$. Matice $A$ je jednotková a penalizační matice kvadratického kritéria $Q$ a $R$ jsou konstantně 
     91nastaveny podle významnosti dopravních pruhů. Tím jsou sestaveny vstupní parametry pro minimalizátor,  
     92který vypočte řídící matici $L$ potřebnou k získání optimální hodnoty délky cyklu. 
    7193 
    7294 
     
    152174 
    153175 
    154 \section{Popis algoritmu} 
    155 Základ hlavní smyčky programu je postaven 
    156 na knihovně BDM (Bayesian Decision Making), vyvýjena na  
    157 ústavu teorie informace a automatizace. 
    158 Knihovna obsahuje třídu \texttt{Participant}, od 
    159 které je odvozena základní třída agenta \texttt{BaseTrafficAgent}. 
    160 Ta má předdefinované metody, které jsou volány v každém cyklu simulace. 
    161 Jsou to metody \texttt{Adapt}, sloužící k získání dat, \texttt{Broadcast}, ve které  
    162 se posílají data sousedním agentům, \texttt{Receive}, kde se zprávy příjímají a zpracovávají 
    163 a \texttt{Act}, metoda určená pro nastavení řídících parametrů, v našem případě délky cyklu. 
    164 \\ 
    165 \\ 
    166 Finální agent určený pro LQ řízení je odvozen od této ťrídy. V každém cyklu 
    167 posílá ůdaje o délce front, zatížení detektorů a odbočovacích poměrec. 
    168 Z těchto dat si poté podle rovnic \ref{eq:my_trans_02} a \ref{eq:my_trans_mat} sestaví  
    169 matici $B$. Matice $A$ je jednotková a penalizační matice kvadratického kritéria $Q$ a $R$ jsou konstantně 
    170 nastaveny podle významnosti dopravních pruhů. Tím jsou sestaveny vstupní parametry pro minimalizátor,  
    171 který vypočte řídící matici $L$ potřebnou k získání optimální hodnoty délky cyklu. 
    172176 
    173177\section{Možné vylepšení do budoucna}