TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

203
MÔ PHỎNG GIAO THÔNG SỦ DỤNG HỆ THỐNG ĐA TÁC TỬ
TRAFFIC SIMULATION USING THE MULTI-AGENT SYSTEM

Nguyễn Thanh Tuấn
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT
Tại Việt Nam, tình trạng ùn tắc giao thông là một vấn đề lớn từ nhiều năm nay. Có
nhiều giải pháp được đưa ra để giảm bớt tình trạng ùn tắc; một trong số đó là sử dụng mô
phỏng giao thông. Mô phỏng là một công cụ hiệu quả cho tạo dựng và phân tích những tính
chất, những trạng thái của các vấn đề phức tạp; sự khó khăn trong nghiên cứu các vấn đề này
là ở chổ nó có thể quá tốn kém hoặc nguy hiểm. Giao thông có thể xem như một hệ thống phức
tạp, vì thế mô phỏng là công cụ thích hợp cho việc phân tích hệ thống giao thông. Bài báo này
trình bày những kết quả của chương trình mô phỏng giao thông sử dụng hệ thống đa tác tử viết
bằng NetLogo một môi trường mô phỏng tác tử.
ABSTRACT
In Vietnam, traffic congestion has been a major problem for many years. There are
many solutions for reducing congestion. One of them is the use of traffic simulation. Simulation
used as an effective tool for reproducing and analyzing a broad variety of complex problems.
The difficulty is that it can be too expensive or too dangerous to engage in studying such a
problem. Traffic can be viewed as a complex system; therefore, simulation is a suitable tool for
analyzing traffic systems. This article presents the results of a traffic simulator using the multi-
agent system written in the NetLogo, an agent-based modeling environment.

1. Mở đầu
Giao thông đô thị Việt Nam hiện nay đang là một vấn đề lớn. Có thể nói, giao
thông ở Việt Nam, đặc biệt là các thành phố lớn, rất hỗn loạn. Nhiều giải pháp đã được
đưa ra, nhưng vẫn chưa thể giải quyết được thực trạng này. Vấn đề đặt ra là chúng ta

NetLogo là một môi trường mô phỏng đa tác tử được viết bằng Java đơn giản
nhưng mạnh mẻ. Nó cho phép người thiết kế tập trung vào các thuộc tính và hành vi của
môi trường và tác tử hơn là đi sâu vào mã nguồn phức tạp. Tác tử được lập trình sao cho
chúng có thể tương tác với các tác tử khác và môi trường, ví dụ như tác tử có thể "yêu
cầu" tác tử đi trước nó. Nó cho phép chúng ta tạo giao diện tương tác cho mỗi mô hình
với đầu vào (sliders v.v ) để thay đổi các biến số và đầu ra (graphs v.v ) để phân tích
các hành vi [4].
2.2. Mô hình hóa
Định nghĩa mô hình là một trong những bước đầu tiên trong việc xây dựng mô
phỏng giao thông. Cái này bao gồm mô tả các đối tượng và môi trường, ví dụ như
phương tiện giao thông, đường) trong mô phỏng và những thuộc tính mà mỗi đối tượng
cần cũng như những tương tác của chúng.
2.2.1. Mô hình phương tiện giao thông
Ở đây chúng tôi định nghĩ
a hai phương tiện giao thông phổ biến ở Việt Nam là ô
tô và mô tô. Các phương tiện này có những đặc điểm khác nhau nhưng cũng có chung
một số thuộc tính, chúng tôi tập trung vào một số các thuộc tính sau đây:
• Tốc độ mong muốn: tốc độ mà người điều khiển muốn duy trì trên đường trống.
• Tỷ lệ tăng tốc: Thường không phải là tỷ lệ tối đa của xe, mà thay đổi tùy vào các
đặc điểm khác ví dụ như khoảng cách so với xe trước.
• Tỷ lệ giảm tốc: Tương tự như đối với tỷ lệ tăng tốc.
• Khoảng cách chấp nhận: Khoảng cách chấp nhận được so với xe đi phía trước
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

205
Mô hình môi trường
Ở đây môi trường mà chúng tôi khảo sát là một đoạn đường giao thông đoạn
đường này có nhiều làn xe chạy. Và mỗi làn xe tùy theo tham số đưa vào có thể dành
riêng cho ô tô hay xe máy hoặc là làn đường tổng hợp dành cho cả hai loại xe.
3. Chương trình mô phỏng giao thông

Hình 3. Hình ảnh 2D và 3D trong trường hợp 3
Trong trường hợp này các xe chạy theo đúng làn đường quy định và không
chuyển sang làn đường của loại xe khác.

Hình 4. Biểu đồ tốc độ các loại phương tiện trong trường hợp 2
So sánh với biểu đồ trong trường hợp 1, chúng ta có thể thấy tốc độ trung bình
của ô tô vẫn được duy trì và luôn cao hơn tốc độ trung bình của mô tô.
4. Kết luận
Bài báo này đã trình bày những kết quả của chương trình mô phỏng giao thông
sử dụng NetLogo, một nền tảng mô phỏng đa tác tử. Tuy nhiên chương trình vẫn còn
đơn giản và chưa phản ánh được thực tế hoạt động giao thông phức tạp ở Việt Nam.
Chương trình chỉ mới dừng lại ở việc khảo sát một đoạn đường giao thông không phải
là một mạng lưới giao thông thực tế.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010

207

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. DREW, D.R, “Traffic flow theory and control”, New York: McGraw-Hill, 1968.
[2]. PRAVEEN PARUCHURI, ALOK REDDY PULLALAREVU, KAMALAKAR
KARLAPALEM, “Multi Agent Simulation of Unorganized Traffic”, AAMAS’02,
Bologna, Italy, July 15-19, 2002.
[3]. LANSDOWNE, ANDY, “Traffic Simulation using Agent-Based Modeling, Report,
2006.
[4]. NETLOGO, .