Мультиагентный подход к управлению автономным движением на перекрёстках

Исследования в области искусственного интеллекта открывают новую эру развития сложных транспортных технологий массового применения. Хотя компьютеры уже способны управлять пассажирским самолётом лучше, чем обученный пилот-человек, людям по-прежнему приходится выполнять опасную и одновременно монотонную задачу управления автомобилями. Интеллектуальные транспортные системы (ИТС) — это область, ориентированная на интеграцию информационных технологий с транспортными средствами и транспортной инфраструктурой для повышения безопасности, снижения стоимости и увеличения эффективности перевозок. Последние достижения в области ИТС указывают на будущее, в котором транспортные средства будут самостоятельно выполнять подавляющую часть задач вождения. После того как автономные транспортные средства получат широкое распространение, станут возможными автономные взаимодействия между множеством транспортных средств. Современные методы координации транспортных средств, разработанные для работы с водителями-людьми, устареют. Ограничивающим фактором эффективности дорожного движения будут уже не водители, а механизм координации их действий. Вождение по открытым дорогам представляет собой хорошо изученную и в основном решённую задачу, однако городские транспортные ситуации, особенно на перекрёстках, значительно сложнее. Мы полагаем, что существующие методы управления движением, в частности на перекрёстках, не смогут использовать повышенные чувствительность и точность автономных транспортных средств по сравнению с водителями-людьми. В этой статье мы предлагаем альтернативный механизм координации движения автономных транспортных средств через перекрёстки. В рамках этого механизма водители и перекрёстки рассматриваются как автономные агенты в мультиагентной системе. В этой мультиагентной системе на перекрёстках используется новый подход на основе резервирования, построенный вокруг подробного протокола связи, который мы также представляем. С помощью моделирования мы показываем, что новый механизм способен существенно превзойти современные технологии управления перекрёстками — светофоры и знаки «Стоп». Поскольку наш механизм может имитировать работу светофора или знака «Стоп», он включает наиболее распространённые современные методы...