Visualisierung innovativer Mechanismen zur Verkehrssteuerung an Kreuzungen

Transkript

1 innovativer zur Verkehrssteuerung an Kreuzungen Studienarbeit Natalja Pulter 31. August Copyright DAMAST

2 Motivation Unübersichtliche Verkehrssituationen: Lange Wartezeiten: Quellen: Oben links: tritt-in-kraft-ab bawue-niedersachsen html Oben rechts: Unten: 2

3 Motivation Quelle: Entwicklung komplexer Assistenzsysteme 3

4 Motivation DAMAST = Driver Assistance using Multi-Agent Systems in Traffic Ziel: ampellose Kreuzung Bestimmung der Fahrreihenfolge durch Verhandlung agentenbasierter Assistenzsysteme 4

5 Motivation Lebenswichtige Entscheidungen im Hintergrund korrekte Funktion der wichtig der hilfreich bei: Entwicklung: Nachvollziehbarkeit Fehlererkennung und behebung Demonstration: Übersichtliche, leicht verständliche Präsentation Bei mangelnder Nachvollziehbarkeit Gefahr einer Ablehnung des Systems 5

6 Aufgaben dieser Arbeit Erleichterung der Entwicklung und Demonstration von durch: Analyse und Anpassung vorhandener stechniken Konzipierung und Implementierung neuer stechniken Gewährleistung der Wiederverwendbarkeit der Techniken 6

7 Übersicht 7

8 Steuerungsbereich zu groß 8

9 Keine Anzeige von Fahrzeugnummern 9

10 Agenten nicht erkennbar Kommunikation nicht nachvollziehbar 10

11 : Hauptfenster Schmale, übersichtliche Toolbar 11

12 : Fahrzeugnummern Anzeige der Fahrzeugnummern 12

13 : Kreuzungsagent Anzeige des Kreuzungsagenten 13

14 : FIFO Zeitslotanfrage durch Kommunikation zwischen Agenten Stellvertretend für Kommunikation: ausgesandte Funkwellen der Funkwellen als grüne Bögen: Bogenöffnung in Richtung des Sender Krümmung in Richtung des Empfängers 14

15 : FIFO Vorbreitung Anfrage und Mitteilung von Zeitslots durch Nachrichten Zwei Nachrichtentypen mit unterschiedlichem Inhalt: REQUEST: Zeitslotanfrage AGREE: Zeitslotmitteilung Bei von Nachrichten wichtig: Erkennbarkeit der Sender, Empfänger Anzeige wichtigster Inhalte Vermeidung von Überlappungen bei Anzeige mehrerer Nachrichten 15

16 : FIFO Vorbereeitung Nachrichteninhalt als Sprechblase Ursprung der Sprechblase: Teilnehmer, dessen Sicht visualisiert wird Zuordnung der Sprechblase durch Positionierung zwischen Sender und Empfänger (mitlaufend) Vermeidung von Textüberdeckungen durch Verschiebbarkeit 16

17 : FIFO 17

18 : Auktion Vorbereiung Zeitslotreservierung analog zu FIFO durch Nachrichtenaustausch analog Unterschied: Nachrichtentypen und inhalt Nachrichtentypen: REQUEST: Zeitslotanfrage CFP (Call-For-Proposal): Bietaufruf PROPOSE/REFUSE: Gebot/Auktionsablehnung ACCEPT-PROPOSAL/REJECT-PROPOSAL: Gebotsannahme/Gebotsablehnung 18

19 : Auktion 19

20 : Zeitslotübersicht Gefahr durch Überschneidungen der Zeitslots Gesamtübersicht belegter Zeitslots notwendig Reservierungsmöglichkeiten: ganze Kreuzung Kreuzungsspur Konfliktbereich Zeitslotgranularität: Zeitslot: Zeiteinheit zur Überquerung der Kreuzung Unterzeitslot: Zeiteinheit zur Überquerung eines bestimmten Konfliktbereichs Typen von Unterzeitslots: allokiert: Konfliktbereich wird befahren blockiert: Konfliktbereich kreuzt befahrenen Bereich 20

21 : Zeitslotübersicht 21

22 : Zeitslotübersicht Zeit als Balken pro Reservierungseinheit: bei Zeitslots: 1 Minute bei Unterzeitslots: 30 Sekunden Bei Zeitslots: Klick auf Zeitbalken = Anzeige dazugehörender Unterzeitslots Allokierte Zeitslots: Bereichseinfärbung in Fahrzeugfarbe Blockierte Zeitslots: Bereichseinfärbung durch Farbverlauf Überschneidungen: Roter Rahmen + Farbverlauf der beiden Fahrzeugfarben 22

23 Durchführung in 2 Schritten: Benutzerfreundlichkeit Beeinträchtigung der Performanz Bisher keine Möglichkeit zur Bewertung bei Demonstrationen 23

24 : Benutzerfreundlichkeit Befragung von 5 an DAMAST beteiligten Testpersonen 4 Testpersonen mit Erfahrung in Agentenentwicklung 1 Testperson ohne Erfahrung mit Agenten : Zusammenfassung der Neuerungen Zeit zur Einarbeitung Durchführung: Interview mit den Testpersonen 24

25 : Benutzerfreundlichkeit - Ergebnisse Oberfläche, Fahrzeugnummern, Kreuzungsagent: Sehr hilfreich, in ständigem Einsatz Nachrichtenaustausch: Mit Agentenerfahrung: Sehr hilfreich beim Debuggen und bei Beobachtung Ohne Agentenerfahrung: Sehr hilfreich für das Verständnis Sender und Empfänger eindeutig erkennbar Nachrichteninhalt übersichtlich, völlig ausreichend Kritik: Verschiebbarkeit der Dialoge nicht direkt erkennbar durch Tooltip behoben 25

26 : Benutzerfreundlichkeit - Ergebnisse Zeitslotübersicht: Sehr hilfreich, besonders bei der Entwicklung Darstellung übersichtlich Überschneidungen leicht erkennbar Zuordnung zu Fahrzeugen meistens problemlos möglich Kritik: Ausnahme bei gleichfarbigen, hintereinander fahrenden Fahrzeugen durch Hinzufügen der Fahrzeugnummer behoben Blockierte Unterzeitslots nicht intuitiv erkennbar durch Legende behoben Öffnen der Übersicht für Unterzeitslots nicht ganz intuitiv durch Legende behoben 26

27 : Messung der Performanz Messung der Zeit zwischen Zeitslotanfrage und erhalt Vergleich mit Verhandlungsdauer bei alter GUI 27

28 : Messung der Performanz - FIFO FIFO FIFO mit : FIFO FIFO 2. Lauf: 28

29 : Messung der Performanz - Auktion ITSA ITSA mit : ITSA ITSA 2. Lauf: 29

30 Zusammenfassung Mehr Übersichtlichkeit durch schmalen Steuerungsbereich Anzeige der Fahrzeugnummern Anzeige des Kreuzungsagenten Darstellung des Kommunikationsablaufs Anzeige einer Zeitslotübersicht einfachere und schnellere: Fehlererkennung, -behebung Nachvollziehbarkeit von Vorgängen 30