Sistema multi-agente para gestão de tráfego em centros urbanos

Mestrado em Engenharia Informática

A circulação automóvel nos centros urbanos deixou de ser uma definição de dois estados - pode avançar ou não - para passar a considerar uma quantidade razoável de variáveis que determinam como, quando e o que fazer quanto à aplicação de alterações na gestão de tráfego, idealmente em tempo real. O funcionamento destes sistemas depende da recolha de dados sobre o fluxo de veículos e a sua variação ao longo do tempo. Estas recolhas podem ser feitas de forma automática através da utilização de dispositivos electrónicos e electromagnéticos denominados detectores de presença. O controlo é feito recorrendo à utilização de sinais luminosos (semáforos) controlados por um sistema dedicado e instalado localmente. Existem, no entanto, outros casos em que os referidos sistemas locais são controlados por um sistema central que procede a uma gestão baseada em recolhas de dados provenientes dos detectores de presença e na introdução de dados pertinentes por parte de operadores afectos ao sistema. A partir daqui, o processamento dos dados recolhidos pode provocar uma série de alterações na actuação dos controladores para que estes ajustem o seu funcionamento ao volume de tráfego existente naquele instante. Por fim, é realizado um processamento analítico posterior, feito por utilizadores e técnicos, actualmente de forma manual, do qual resulta uma série de decisões sobre o possível alargamento da rede de controladores ligados ao sistema centralizado. Este tipo de implementação tem algumas limitações que passam desde logo pela dependência exclusiva e directa dos sistemas locais face ao controlador central, o que pode originar situações indesejáveis quando ocorrem por exemplo, cortes nas comunicações. Com este trabalho, pretende-se realizar um estudo de um sistema análogo ao descrito acima e propôr adaptações do mesmo a um sistema baseado em multi-agentes com as seguintes características principais: Cada controlador local é representado por um agente Permitir a comunicação e partilha de conhecimento entre agentes Aumentar a capacidade de reacção face a ocorrências em tempo real Dotar os agentes de capacidades pró-activas Controlador central como agente coordenador que detém o conhecimento a nível global e que proporciona a ligação com o interveniente humano.

Traffic circulation within the cities, is no longer a two state definition – you may proceed or not - as it began to consider a reasonable amount of variables which help determine how, when and what to do about possible changes in traffic management, ideally in real time. These systems operate depending on the data gathered concerning the flow of vehicles and its variation through time. The data can be obtained automatically through the use of electronic and electromagnetic devices called presence detectors. Traffic control uses light based signals (traffic lights) connected to a dedicated system, installed locally in each intersection. There is, however, another kind of traffic control in which these so called locally installed systems are controlled by a central system that processes data received from the presence detectors and also data entered directly by system operators. From this point on, data processing may produce a series of changes in the local systems operating routines, forcing them to adjust those routines at any given moment. Afterwards, an analytical data processing is manually performed by technicians and users, from which results a series of decisions about possible enlargements of the area controlled by the central system. This type of implementation implies a few limitations such as the exclusive dependency of the local systems towards the central controller, which may provoque unwanted situations when faced with communications problems, among others. In this paper, we intend to study a similar system to the one described above, while proposing its adaptation to a multi-agent based system with the following features: Each local controller is represented by an agent Enable communication and knowledge sharing among agents Increase the ability to react to events in real time Give the agents pro-active capabilities The central controller is a coordinator agent that holds global knowledge and provides a link with human users.