Модель фрагмента дорожно-транспортной сети

Причинно-следственный подход

Основанный на применении ПСК подход позволяет объединить в себе

разнородные модели отдельных составляющих системы, а общность

понятий причины и следствия позволяет эффективно описать связи между моделями. За счет этого становится возможным рассматривать систему, описываемую набором разнородных моделей, как единое целое.

Одним из способов реализации причинно-следственной модели является построение моделирующей причинно-следственной сети, оперирующей элементарными событиями и представляющей собой структуру связанных между собой причинно-следственных звеньев (ПСЗ), каждое из которых представляется группой причины (терминал причины и условия 1), группой следствия (терминал следствия и условия 2) и ядром, описывающим ту или иную причинно-следственную зависимость.

Причинно-следственная сеть задается тройкой N =(H, L, E), где H ={ h 1, …, hn } – множество ПСЗ; L ={ l 1, …, lm } – множество связей между ПСЗ, li ={ h ’, h ’’, r }: h ’ – начальное звено (исходящая связь); h ’’ – конечное звено (заходящая связь); r – атрибут, определяющий участвующие в связи терминалы звеньев; E = { o 1, …, on } – множество классов элементарных событий.

Рассмотрим наиболее сложный и распространенный фрагмент дорожно-транспортной сети – типичный регулируемый перекресток со светофором.

В результате функциональной декомпозиции системы выделено пять

доминантных составляющих, определяющих процесс дорожного движения и существенно влияющих на его безопасность: водители, транспортные средства, светофор, погодные условия, дорожные условия. Все выделенные компоненты в ходе своего функционирования оказывают влияние друг на друга, тем самым определяя сложное поведение системы в целом (рис. 1).

На основе произведенной декомпозиции построена моделирующая причинно-следственная сеть, содержащая набор моделирующих и служебных звеньев (рис. 2).

Моделирующие звенья описывают функционирование каждого из выделенных компонентов системы. Звено HD описывает поведения водителей транспортных средств, движущихся по проезжей части. Модель Рис. 2. Структура причинно-следственной сети основана на выделении типичных ситуаций, в которые попадают водители при движении, и выработке наиболее подходящей реакции, зависящей от характеристик и состояния водителя. Звено HV описывает функционирование механизмов транспортных средств, основными из которых является тормозная система и двигатель. Звено получает информацию о командах водителя и формирует измененные параметры движения, такие как ускорение и направление движения. Звено HL описывает процесс работы светофора, ядро звена основано на автоматной модели, отражающей смену сигналов светофора. Звено HC включает в себя описание процессов изменения основных элементов окружающего мира для системы, основными из которых являются ТС, светофоры и погодные условия. Основная вычислительная часть ядра звена описывает формирование траекторий движения ТС, в зависимости от их параметров движения и влияющих на дорожное покрытие погодных условий.

Дата добавления: 2013-12-13