Chương 1 Tổng quan 1.1 Hiện trạng giao thông tại Việt Nam Theo báo cáo của uỷ ban an toàn giao thông quốc gia, số lượng người thiệt mạng do tai nạn giao thông những năm gần đây đều ở con số lớn từ 9000 đến 13000 người thiệt mạng hàng năm. Trong đó đáng chú ý là tai nạn giao thông đường bộ chiếm tỷ trọng rất lớn từ 97% đến 99%, tai nạn liên quan đến ô tô, xe máy chiếm trên 70% tổng số vụ trên cả nước. Ngoài ra tình trạng ùn tắc thường xuyên xảy ra tại các thành phố lớn vào những giờ cao điểm, những ngày nghỉ lễ, nghỉ tết gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới thời gian đi lại và sự an toàn của người tham gia giao thông. Trước thực trạng đáng buồn trên, có thể kể đến một vài nguyên nhân sau: • Nhiều dự án xây dựng liên tục được triển khai ở những thành phố lớn như Hà Nội hay Hồ Chí Minh dẫn tới một số tuyến đường bị cấm hoặc thu hẹp làn đường lại làm gia tăng các điểm ùn tắc giao thông 1.
• Hạ tầng giao thông của nước ta đã lạc hậu và quy hoạch thiếu khoa học, không đáp ứng được nhu cầu đi lại của người dân. Theo báo cáo của bộ giao thông vận tải, số lượng các phương tiện tham gia giao thông đang có triều hướng tăng mạnh. Tại Hà Nội, số lượng phương tiện giao thông đăng ký mới trong ba quý đầu năm 2015 là 5.5 triệu phương tiện. Tổng số lượng phương tiện tham gia giao thông ở Hà Nội đã gấp 6 lần lưu lượng chịu tải của hệ thống giao thông trên thành phố.vn/m/tin-tuc/1006/26630/ha-noi–gia-tang-nhieu-diem-un-tac-giao- thong.aspx 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Các giải pháp hỗ trợ cho người tham gia giao thông 4 • Ý thức của người dân đối với việc thực hiện nội quy giao thông chưa thực sự tốt, những lỗi thường mắc phải chủ yếu là vượt đèn đỏ, đi sai làn đường. Những lỗi này góp phần gia tăng tình trạng ách tắc giao thông vào giờ cao điểm. • Các thức quản lý giao thông đô thị ở Việt Nam còn chưa chặt chẽ, trang thiết bị kỹ thuật lạc hậu, thiếu những giải pháp giao thông có thể hỗ trợ tốt cho người quản lý và người tham gia giao thông một cách thiết thực và trực tiếp nhất. Trước những thực trạng và nguyên nhân ở trên của ngành giao thông vận tải nước nhà, việc đưa ra những giải pháp hợp lý là rất cần thiết và cấp bách.2 Các giải pháp hỗ trợ cho người tham gia giao thông Hiện nay, có một số giải pháp được đưa ra nhằm trờ giúp cho người tham gia giao thông phổ biến như kênh VOV Giao thông do đài VOV thành lập 2 , đây là kênh thông tin cập nhật tình trạng giao thông trên các tuyến đường ở Việt Nam.
Tuy nhiên phạm vi hoạt động chủ yếu của kênh VOV giao thông chỉ tập trung chính vào thành phố và dựa nhiều vào sự phản hồi từ những lái xe đi trên đường, ngoài ra đây cũng chỉ là kênh thông tin trợ giúp đưa ra thông tin bổ ích cho những lái xe chứ chưa thể hỗ trợ trực tiếp cho người tham gia giao thông. Ngoài giải pháp hỗ trợ thông tin theo kênh radio, người tham gia giao thông cũng có thể nhận được sự hỗ trợ từ các công cụ bản đồ như Google Map 3 , Bing Map4 , Here Map5. tới từ các tập đoàn công nghệ thông tin nổi tiếng trên thế giới hay Vietmap 6 - một giải pháp tới từ Việt Nam như hình 1. Tuy nhiên các giải pháp tới từ các công cụ bản đồ này chỉ đơn thuần kết hợp thông tin vệ tinh GPS và bản đồ số để đưa ra những chỉ dẫn cho người dùng trong việc xác định đường đi mà không thể kết hợp thêm thông tin về lưu lượng xe, hiện trạng giao thông trên đường để đưa ra chỉ dẫn cho người tham gia giao thông.
Ngoài ra hiện nay đã có một số nhà khoa học nghiên cứu về 2 http://vovgiaothong.vn 3 https://www.com/maps 4 https://www.com/maps 5 https://www.com 6 https://www.vn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Giải pháp đề xuất 5 vấn đề mô phỏng giao thông để từ đó tìm ra vị trí xây dựng cũng như phân luồng hiệu quả giao thông. Trên thế giới đã có một số nhóm nghiên cứu về vấn đề tìm đường đi ngắn nhất nhưng thường chỉ áp dụng cho một bản đồ xác định và phần nhiều vẫn có thiên hướng nghiên cứu về công cụ mô phỏng.1: Các công cụ tìm đường 1.3 Giải pháp đề xuất Trước thực trạng giao thông ở Việt Nam nói trên, để xây dựng được một giải pháp giao thông đồng bộ có tính ứng dụng cao cần phải có sự phối hợp của nhiều phía, từ các cơ quan quản lý giao thông cho tới những người tham gia giao thông. Trong khuân khổ của luận văn này chúng tôi quyết định nghiên cứu về những thuật toán dẫn đường cho hệ thống mô phỏng giao thông trên các thành phố nhằm tối ưu hóa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Giải pháp đề xuất 6 chi phí đi đường cho người dân khi tham gia giao thông, qua đó phần nào gián tiếp có thể giải quyết được bài toán ách tắc giao thông tại những thành phố lớn bởi những lý do: • Tiết kiệm được thời gian của người tham gia giao thông. • Quãng đường đi lại giảm qua đó giảm được lượng nhiên liệu tiêu thụ và lượng khí thải khi tham gia giao thông của các phương tiện. • Tiết kiệm các chi phí đi lại cho người dân. Khi kết quả của luận văn được áp dụng trong thời đại Internet-Of-Things (IOT), người tham gia giao thông sẽ có thêm một lựa chọn hỗ trợ mình khi tham gia giao thông trên đường.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương 2 Các kiến thức cơ sở Trong chương này, chúng tôi sẽ trình bày những kiến thức cơ sở về tác tử, tác tử thông minh, kiến thức về mạng VANET. Đây là những kiến thức cơ bản xây dựng lên công cụ VANETsim - công cụ được chúng tôi sử dụng trong luận văn của mình.1 Tác tử và hệ đa tác tử 2.1 Tác tử Theo [9], một tác tử (agent) là một hệ thống máy tính có khả năng tự hoạt động độc lập thay mặt cho người dùng hoặc người chủ của nó để nhận biết cái gì cần thiết phải làm để tương thích với mục tiêu đã định trước. Các tác tử có thể cảm ứng môi trường và phản ứng lại môi trường. Sự tương tác này diễn ra liên tục và không có giới hạn.
Thông thường, một tác tử sẽ trang bị một tập các hành động. Tập hợp các hành động thể hiện ở khả năng phản ứng lại với môi trường của các tác tử. Tuy nhiên, không phải tất các hành động của chúng có thể thực hiện được trong tất cả các trạng thái. Vì thế mỗi hành động phải có các tiền điều kiện xác định các điều kiện thích hợp để nó có thể áp dụng.1 đưa ra một cái nhìn trừu tượng về tác tử.
Trong hình trên, chúng ta có thể thấy được hành động đưa ra được tạo bởi tác tử để tác động đến môi trường của nó. Vấn đề quan trọng với một tác tử là chúng phải đưa ra được quyết định cho những hành động nào cần phải được thực hiện để đạt được mục tiêu mà nó được thiết kế. Kiến trúc tác tử thực ra là kiến trúc hệ thống phần mềm thiết kế cho việc ra quyết định trong một môi trường. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Tác tử và hệ đa tác tử 8 Hình 2.1: Tác tử trong môi trường của nó. Tác tử sẽ lấy thông tin từ môi trường và phản ứng lại 2.2 Môi trường Như đã nói ở trên, kiến trúc tác tử thực ra là kiến trúc phần mềm cho hệ thống sinh quyết định được thiết kế trong một môi trường. Tính phức tạp của tiến trình sinh quyết định tùy thuộc vào thuộc tính của môi trường. Theo [6] thì môi trường có thể phân loại dựa vào thuộc tính như sau: • Tiếp cận và không thể tiếp cận: Môi trường tiếp cận được là môi trường mà mỗi tác tử có thể đạt được đầy đủ chính xác và cập nhật kịp thời các thông tin về trạng thái môi trường.
Phần lớn môi trường trong thực tế đều là loại không thể tiếp cận được. • Môi trường tĩnh và môi trường động: Môi trường tĩnh là môi trường mà có thể đặt giả định là môi trường không thay đổi ngoại trừ các tác động của tác tử. Ngược lại, môi trường động là môi trường mà có sự vận động bên trong nó tức là nó có thể tự thay đổi không phụ thuộc vào các tác động của tác tử. Môi trường thực tế là một môi trường động, có thể ví dụ như mạng Internet.
• Môi trường rời rạc và môi trường liên tục: Môi trường rời rạc là môi trường mà có hữu hạn các hành động và tri giác trong đấy. Ví dụ, môi trường trong cờ là rời rạc, môi trường trong giao thông là liên tục. Môi trường rời rạc thì dễ thiết kế các tác tử hơn môi trường liên tục. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Tác tử và hệ đa tác tử 9 • Môi trường có phân đoạn hay không phân đoạn: Trong môi trường phân đoạn, hoạt động của tác tử lệ thuộc vào số lượng các đoạn rời rạc mà không liên kết với các hoạt động của tác tử trong phân đoạn khác. Theo các chuyên gia, môi trường có phân đoạn đơn giản hơn vì các tác tử có thể quyết định hành vi của nó dựa trên phân đoạn hiện tại. Nó không cần quan tâm đến giao tiếp giữa phân đoạn này với phân đoạn kế tiếp của nó. Nhìn chung, hầu hết các môi trường đều là không truy cập được, không xác định, động và liên tục.
Những thuộc tính của môi trường đóng một vai trò quyết định đến độ phức tạp của tiến trình thiết kế tác tử. Tuy nhiên, không có nghĩa đó là những nhân tố duy nhất mà chỉ đóng một phần. Phần quan trọng chính là sự tương tác giữa tác tử và môi trường.3 Tác tử thông minh Tác tử thông minh là tác tử có khả năng hoạt động linh hoạt và mềm dẻo để hoàn thành mục tiêu được giao. • Phản ứng: Khả năng phản ứng của tác tử là khả năng phản ứng lại những thay đổi của môi trường đúng lúc nhằm đáp ứng mục tiêu đã được định trước.
• Chủ động: Khả năng chủ động của tác tử là khả năng luôn chủ động tìm cách đạt được mục tiêu đã được giao. Chủ động ở đây là sinh ra và hướng đến mục tiêu chứ không phải thực hiện mãi theo các sự kiện xảy ra.