DIT4TraM项目:将 "蜂群智能 "应用于交通和运输领域 - 国际前沿 - 智慧交通网 ITS114.COM|领先的智能交通门户网站
  • DIT4TraM项目:将 "蜂群智能 "应用于交通和运输领域

    2022-06-28 17:57:29 来源:Aimsun 评论:
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    我们的道路管理部门使用集中式的交通移动管理来控制交通流量,但DIT4TraM项目提出一条新的路径:"我们能否从椋鸟的群居智慧中学习,除了集中式和自上而下的监管,我们是否可以从局部和自下而上的路径实施监管?" DIT4TraM项目(交通和移动管理的分布式智能和技术),专注于个体出行者、联网汽车、智能自行车和智能交通控制体系。Aimsun与我们的合作伙伴一起,正在探索如何让这些智能体在本地进行沟通和互动,使其自动实现交通顺畅和安全作出贡献。


    关于DIT4TraM


    我们的交通移动生态系统正变得越来越复杂,特别是在城市地区。这使得以传统的集中式管理交通越来越困难。另一种方法是可以想象的吗?在欧盟项目DIT4TraM中,我们应用了蜂群智能:很少或没有触及来自上层的控制,但仍然实现了一个共同的目标。这种方法在六个不同的试点中得到了测试。


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    这是一个迷人的景象,数以万计的椋鸟在空中形成美丽的移动图案。生物学家解释说,它们的目的是为了吓跑它们的天敌。值得关注的是,它们在没有来自上层的指示或指导的情况下成功做到了这一点。它们是如何做到这一点的?鸟群创造了和谐的移动模式,因为所有的鸟儿都各自遵循一小套局部规则。这些规则也非常简单,比如“与邻居保持足够的距离,但不要太远”。


    蜂群智能

    交通参与者也有一个共同的利益,即交通的顺畅和安全流动。为了实现这些目标,道路管理部门使用集中式的交通和交通流动管理来控制和纠正交通流。但是,我们的交通生态系统多年来已经变得如此复杂,集中式交通控制越来越困难,特别是如果我们想以多模式的方式管理交通,并包括新的交通服务。


    这为我们提供了一条新的路径,我们能否向椋鸟学习,可以开始自下而上的本地化的交通管理?


    DIT4TraM项目中,即交通和交通移动管理的分布式智能和技术,20个研究机构、公司和政府正在调查和测试这种“蜂群智能”方法在交通和运输方面是否可行。我们研究重点是个人旅行者、联网汽车、智能自行车和智能交通控制系统。简单地说,我们正在探索如何让这些智能体在本地进行交流和互动,使它们自动为实现平稳和安全的交通流这一更大的目标作出贡献。


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    四个应用


    DIT4TraM研究项目从202191日开始,将持续到202491日。我们的目标是在这个项目期间为尽可能广泛的应用开发基于蜂群智能的控制概念和算法。项目包括了不同的模式,从行人到汽车到子系统。而且我们专注于不同的应用案例,从本地交通控制到区域交通和交通流动管理。


    当然,我们关注的是完全分散的解决方案,具有完全的“自组织”性,根据所谓的“机制设计”的概念制定的。但我们也包括具有分布式智能的解决方案:在可能的情况下是本地的,在必要的情况下是集中式的解决方案。在这种情况下,中央智能,如交通中心的交通管理系统,从总体上监测交通运行情况,只有在本地智能不足时才进行干预。


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    1.合作式连接交通管理


    我们如何在微观层面上优化分配交通,比如,一个十字路口?传统上,当地的交通管理系统在交通参与者之间分配交通灯的绿灯时间。但在DIT4TraM中,我们研究了(连接的)交通参与者本身能在多大程度上实现最佳绿灯时间分配。这样的本地解决方案需要关于道路使用者的类型、目的地和偏好的信息,并结合一套“优先规则”和激励措施。


    2.合作分布式交通管理


    在这个应用中,交通控制系统、匝道控制系统和其他本地系统一起联合工作,优化网络。为此,他们与他们的“邻居”就采纳的措施进行协商。例如,这里的交通计量是否不会给更远的地方带来不便?我们如何确保行人、骑自行车的人、共享汽车和公共交通获得应有的优先权,同时尽可能地协调汽车交通的流动?


    3.分散式需求管理


    在这一应用领域,我们研究了可交易的多式联运出行许可。我们的想法是,旅行者根据当时的需求,在彼此之间购买或出售他们的“许可证”。那些需要在繁忙时间前往繁忙目的地的人将自动支付更多费用。那些更灵活的人可以通过推迟计划的出行、共享出行或以其他方式旅行来节省费用。我们研究这种分散的方法在多大程度上导致了更少的高峰负荷和更好的乘客分布。在必要时,政府将进行干预,例如,对允许的(汽车)出行数量进行上限限制。


    4.交通运输服务之间的合作


    公共交通公司和商业交通服务公司有不同的目标,在某种程度上是竞争对手。在这里,我们也要研究这些行为者之间的相互作用在多大程度上组织成一个稳定的、可能是最佳的局面,以及(有限的)干预措施,如相互协调的协议,在多大程度上可以防止出现次优的局面。


    六个试点


    为了在实践中测试和发展所有的新知识和发现,我们在四个欧盟国家组织了六个试点研究:法国(波尔多)、希腊(格利法达和雅典)、荷兰(阿姆斯特丹和乌特勒支)和西班牙(AP-7高速公路)。通过这些试点项目,我们测试了在交通流量、安全和宜居性方面将取得的收益,并研究了对可靠性和弹性的影响。


    通过这些结果,我们对蜂群智能的哪些原则可用于交通和运输有了更好的理解。而这些知识有望为我们的交通和交通流动管理的进一步提升奠定基础。

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    1.法国波尔多——实时拍卖以确定交叉口的交通优先次序


    波尔多正在测试一个带有智能信号控制的十字路口的新方案,其中(连接的)道路使用者协商优先权。两个主要的测试案例是:骑车人的优先权和共享汽车用户的优先权。我们将专注于更复杂的过程,即在同一信号周期内,具有不同优先级别的多辆车要求优先。


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    2.荷兰乌得勒支——分布式区域交通管理


    乌特勒支市是首批大规模试验多模式和多目标区域交通管理的城市之一。在这个DIT4TraM试点中,我们测试了这种区域方法的分布式形式。至少有八个交通控制装置和三个匝道计量装置将协调“本地”的交通管理。


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    3.荷兰,阿姆斯特丹 ——通过合作实现有弹性的交通流动管理


    这个试点采取了大型多人模拟游戏的形式:人类的决定与动态仿真相结合,以确定多式联运网络的决策后果。该试点围绕着出行者之间(拍卖流动许可证)和供应商之间(协调私人和公共目标)的合作。


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    4.格里法达,希腊——为复杂的城市环境提供优化的按需服务


    格里法达希望通过灵活的、以需求为导向的交通服务来加强其公共交通网络。我们的想法是,不同的服务将一起工作,而不是竞争。为此,该市将依靠DIT4TraM中开发的概念和算法来进行客流管理、车队管理和优化车辆分配。该市还在部署可交易的移动许可证。


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    5.希腊,雅典——城市交通的综合分布式管理


    计划在雅典进行一次仿真,测试DIT4TraM中正在开发的几乎所有概念和系统。其目的是将这些模块(至少是模型方面的)整合到雅典的交通管理系统中。之后,我们将计算“蜂群智能”对交通流、安全、宜居性和城市复原力的影响。


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    6.巴塞罗那,西班牙——城际交通的综合分布式管理


    在这个项目中,已经对地中海AP-7高速公路的东北部路段精确建模,并配备了一个插件来呈现基础设施到车辆的通信。我们研究了如果用基于DIT4TraM概念的分布式交通和交通流动管理系统取代目前的收费方式之后会发生什么状况。


  • 关键字: 交通智能
  •    责任编辑:zhuoqun
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