Simulación del comportamiento de los conductores mediante agentes inteligentes

El tráfico y su control es un tema que presenta gran interés en la actualidad dada su influencia en las sociedades modernas. La realización de simulaciones se ha convertido en una herramienta clave para su estudio. Estas simulaciones investigan cómo influyen sobre el tráfico ciertos aspectos físicos y comportamientos de los conductores, así como sus interrelaciones. Ello permite explicar fenómenos que se observan en la realidad y tratar de prever la influencia de ciertas circunstancias. Existen diferentes aproximaciones para realizar estas simulaciones. Los modelos analíticos se suelen basar en observaciones globales sobre el comportamiento de los sistemas. Tratan de definir los principios generales que los gobiernan y prestan una atención limitada a los componentes individuales. Esta aproximación facilita su escalabilidad, pero al mismo tiempo fuerza a asumir hipótesis simplificadoras a fin de mantener el problema tratable. Por otra parte, los modelos de simulación permiten elaborar propuestas más complejas desde el punto de vista de los componentes individuales. No obstante, las diferencias conceptuales entre los elementos computacionales de la simulación y los conceptos propios del tráfico dificultan su aplicación. Dentro de los modelos de simulación, la simulación basada en agentes emplea abstracciones intencionales y sociales, y por tanto con una cierta similitud con las personas presentes en los estudios sobre tráfico. Ello le permite trabajar con mayor facilidad los aspectos humanos de la simulación, tales como el estado de ánimo de los conductores o su actitud ante el tráfico. Esto conduce a representaciones más fidedignas de la realidad y a la posibilidad de explorar la influencia de factores comúnmente ignorados en este tipo de estudios. Este trabajo explora las influencias mutuas que aparecen en el tráfico entre el entorno y los conductores. Desde el punto de vista del entorno, se consideran diferentes vías con su influencia en límites velocidad, existencia de cruces o presencia de distintas señales de tráfico. Las vías consideradas son autovías, carreteras secundarías y tráfico dentro de ciudad. El entorno del conductor no sólo lo constituyen las vías, sino también su vehículo. Éste puede influir por ejemplo en la velocidad a la que puede circular o la posibilidad de realizar un adelantamiento. Sobre los vehículos se consideran características como la cilindrada o los caballos entregados por el motor del vehículo conducido. Finalmente, desde el punto de vista del conductor, este trabajo se centra en cómo su actitud ante la conducción y estado emocional influyen en su comportamiento al volante. Este análisis del comportamiento microscópico de la simulación constituye la principal aportación del presente trabajo. Dicho análisis ha permitido obtener conclusiones acerca de cómo el estado psicológico de los conductores afecta a las situaciones que se producen diariamente en las carreteras, y la relación entre algunas variaciones de este comportamiento microscópico y sus efectos macroscópicos en el tráfico. [ABSTRACT] The traffic and its control is an issue of high relevance in modern societies. Simulations have become a key tool for their study. These simulations investigate how the different physical aspects, the drivers’ behaviour and their interrelationships influence the traffic. These studies help to explain phenomena observed in reality and try to predict the influence of certain circumstances. There are different approaches to develop these simulations. Analytical models are usually based on global observations on the behaviour of systems. They try to define the general principles that govern these systems and pay limited attention to the individual components. This approach provides scalability, but at the same time it requires adopting simplifying assumptions in order to keep the problem tractable. On the other side, simulation models allow more complex modelling from the point of view of individual components. However, the conceptual differences between the simulation elements and concepts from the traffic make it difficult to apply them. Among simulation approaches, agent-based simulation is based on intentional and social abstractions, which therefore have a certain similarity with people found in studies on traffic. This facilitates the work with the human aspects of the simulation, such as the drivers’ mood or their attitude towards traffic. This leads to more credible representations of reality and the possibility of exploring the influence of factors commonly ignored in this type of studies. This paper explores the mutual influences that appear in the traffic between the environment and drivers. Regarding the environment, it considers different types of roads and their influence on speed limits, existence of crossroads or presence of various traffic signs. The roads included in this work are highways, secondary roads and cities. The driver environment does not only comprehend the roads, but also the vehicle. This influences, for instance, the speed at which the driver can move or the possibility to overtake another vehicle. Some features considered regarding vehicles are their displacement and the horses provided by their engines. Finally, from the drivers’ point of view, this work focuses on how their driving attitude and emotional state affect their behaviour. This analysis of the microscopic behaviour of the simulation is the main contribution of this work. This analysis has led to conclusions about how the psychological state of drivers affects the situations that occur daily on the roads, and the relationship between several variations of this microscopic behaviour and their macroscopic effects on traffic