Журнал "Программная инженерия"
Теоретический и прикладной научно-технический журнал
ISSN 2220-3397

Номер 3 2023 год

DOI: 10.17587/prin.14.110-122
УДК: 519.876.5
Агентное моделирование динамики взаимодействующих беспилотных автомобилей с использованием FLAME GPU
А. С. Акопов, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр.1, проф.2, akopovas@umail.ru, Л. А. Бекларян1, д-р физ.-мат., проф., гл. науч. сотр., beklar@cemi.rssi.ru
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центральный экономико-математический институт РАН, Москва
2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «МИРЭА — Российский технологический университет», Москва

Представлен подход к моделированию транспортных потоков на основе интеллектуально­го анализа динамики наземных беспилотных транспортных средств (БТС), в рамках которого спроектирована новая система принятия индивидуальных решений агентов-БТС по маневрированию. Предложенная система использует методы кластеризации для оценки плотности дорожных заторов на альтернативных маршрутах уличной цифровой дорожной сети (ЦДС) для объезда проблемных участков и минимизации рисков возникновения аварийных ситуаций. Впервые смоделирована пространственная динамика взаимодействующих БТС при сложных схемах построения ЦДС, включающих множественные пересекающиеся кольцевые, прямоли­нейные и диагональные участки, формирующие различные альтернативные маршруты для участников дорожного движения. Разработанная модель реализована в среде суперкомпью­терного агентного моделирования FLAME GPU. Разработан алгоритм поведения БТС при формировании дорожных заторов, в частности, обеспечивающий эффективное расщепление транспортных потоков за счет повышения вероятности выбора менее загруженных альтер­нативных маршрутов для БТС. В результате численных экспериментов получена следующая важная закономерность: увеличение доли БТС в ЦДС, использующих интеллектуальное манев­рирование на основе кластерного анализа транспортных потоков с управляемым радиусом личного пространства агента, обеспечивает уменьшение суммарной плотности дорожных заторов и способствует снижению аварийности.

Ключевые слова: агентное моделирование транспортных систем, беспилотные автомоби­ли, дорожные сети, моделирование дорожных заторов и аварий, имитационное моделирование интеллектуальных транспортных систем, FLAME GPU
Стр. 110–122
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-29-06003.
Ссылка для цитирования:
Акопов А. С., Бекларян Л. А. Агентное моделирование динамики взаимодействующих беспилотных автомобилей с использованием FLAME GPU // Программная инженерия. 2023. Том 14, № 3. С. 110—122. DOI: 10.17587/prin.14.110-122.