Városi buszok útvonaltervezése mesterséges intelligencia módszerekkel

Az intelligens közlekedési rendszerek (ITS: Intelligent Transportation systems) egyik fő feladata a földfelszíni közlekedés fejlesztése. A tömegközlekedés jellemzően kötött vonalú utazást jelent fix útvonallal, megállókkal és menetrenddel, amiben a városi autóbuszok kulcsfontosságú szerepet töltenek be. Ebben a tanulmányban a tömegközlekedés egy új formáját vetjük fel, amiben a buszok szabadon, az utasokhoz alkalmazkodva közlekednek (és nem fordítva) úgy, hogy felveszik őket az aktuális pozíciójukon és elszállítják őket a céljukhoz.

El lehet képzelni egy mobil applikációt, aminek a felhasználói bejelölhetik aktuális helyzetüket és a céljukat egy úthálózaton. A buszok útvonalának illeszkednie kell erre az utas-elrendeződésre. A probléma közel áll a multi-vehicle multi-depot Dial-a-Ride Problem-hez (MM-DARP) és az On-Demand Transportation task-hoz (ODT), ahol a járműveknek ki kell szolgálni az utasok szállítási igényét. Az MM-DARP-vel és ODT-vel kevés kutatás foglalkozik, a problémák komplex természete miatt. A szakirodalom áttekintésével azt láthatjuk, hogy a legtöbb tanulmány a témában környezet-specifikus megoldásokat biztosít, amiket nem, vagy csak nehezen lehet szélesebb körben alkalmazni.

Az úthálózat egyszerűen reprezentálható egy gráffal, amiben a csomópontok az útkereszteződéseknek, az élek pedig az ezeket összekötő útszakaszoknak felelnek meg. A feladat olyan busz-útvonalak keresése a hálózaton, amikkel a buszok el tudják szállítani az összes utast úgy, hogy az átlagos utazási idő minimális legyen. A költségfüggvény más paramétereket is tartalmazhat, például a buszutak hossza, vagy az utasok prioritása (munkába tartó emberek). Ebben a dolgozatban megadtuk a probléma formális leírását és több módosított hangyakolónia algoritmust (ACO: Ant Colony Optimization), melyekkel optimális megoldást kapunk.

szerző

• 
  Dimitriu Adonisz
  Villamosmérnöki szak, alapképzés
  alapképzés (BA/BSc)

konzulens

• 
  Dr. Harmati István
  egyetemi docens, Irányítástechnika és Informatika Tanszék