哪种算法或方法用于对交叉路口车辆的行为进行建模

Question

我在这里的第一篇文章——希望你能帮助我， 我想设计交叉路口红绿灯模拟，我有每个红绿灯阶段的车辆数量数据，并且我已经计算了循环灯的长度， 但是我不知道可以使用哪种算法来建模交通行为 我正在寻找这种情况的算法：

A.车辆数量数据：（示例）

• 北路：40 - 55 辆车
• 南路：70 - 85 辆车
• 东路：50 - 65 辆车
• 西路：50 - 70 辆车

我想根据随机区间值对每条路径上出现的模拟车辆数量进行建模

B.运动方向：（示例）

• 从北到南：16 - 20 辆车
• 从北到西：10 - 15 辆车
• 从北到东：14 - 20 辆车
• 等等

车辆运动各个方向的行为使用基于随机区间值的AI算法

C.行为：

• 如果前面有车辆或红灯亮，车辆在停车前开始减速
• 车辆将移动到比它前面的队列更小的队列
• 车辆之间留出空间
• 对初始运动使用加速度，之后速度将保持不变

Answer 1

如果您不确定从哪里开始，您可能需要从一些稍微简单的问题开始，您可以将这些问题组合在一起以获得最终解决方案。

也许最好的起点是尝试预测有多少汽车在一个周期内到达一个灯？在这种情况下，您将需要了解概率分布以及需要大于或等于 0 的小数，特别是 poisson distributions。

如果您试图根据测量预测坐在任何给定灯光组的汽车驾驶员可能会做出哪种选择，最简单的方法可能是生成discrete probability distribution（如果驾驶员的选择不相关）或Markov Chains（如果它们相关）。

如果您尝试计算单个灯光如何改变颜色（绿色 -> 琥珀色、琥珀色 -> 红色、红色 -> 绿色），您可以将其建模为 State machine。

如果您尝试管理多组灯光，尤其是当这些转换可以由异步事件驱动时，最好的选择是 discrete event simulation。如果您正在寻找对整个系统的更正式的描述，您可能需要转到Petri nets

如果您关心各个汽车的位置，您可以在 graph 上对它们的位置（以及位置之间的过渡）进行建模，其中顶点与位置相关联。如果您需要合并有关几何形状的详细信息dynamics、kinematics，您将需要详细的汽车模型以及它们与路面的相互作用（以及可能的相互作用）。如果您想对交叉路口内的碰撞进行建模，这将很重要。