Počítačové simulace problémů v dopravě

Aktuality

"; // echo "Druhý řádek: $druhy"; ?>

Počítačové simulace problémů v dopravě

  • Kód projektu: K611X1UA
  • Vedoucí projektu: Mgr. Martin Scholtz, Ph.D.
  • Volitelné předměty: nejsou
  • Obor: Automatizace a informatika (AI/AUT)

Ačkoliv si to většina studentů neuvědomuje, fyzika pro dopravu je jednou z klíčových vědních disciplín. Veškeré dopravní prostředky a jejich zařízení pracují na fyzikálních principech. Vývoj a zdokonalování těchto principů je možný jen díky úzké spolupráci experimentální a teoretické fyziky. Význam experimentální fyziky je snadno pochopitelný, zatímco využití teoretické fyziky se zdálo být pro dopravu nemožné. Ovšem dnes nalézá použití např. i tak "nepraktická teorie" jako je Einsteinova obecná relativita v GPS zařízeních, která by bez relativistických korekcí byla zcela nepoužitelná. Dnes můžeme ale teoretickou fyziku použít i na simulaci složitých dopravních problémů a tím se právě zabývá náš projekt.

Numerické metody teoretické fyziky můžeme aplikovat na složité dopravní problémy. Důvodem je to, že tyto systémy mívají podobné vlastnosti jako složité fyzikální systémy. Vlastnosti těchto systémů spočívají ve velkém počtu účastníků (automobily, částice). Navíc každý účastník se chová nedeterministicky, což znamená, že jeho chování je ovlivněno náhodnými a nepředvídatelnými jevy a podněty. Nesmíme také zapomenout na vzájemnou interakci mezi jednotlivými účastníky. Třetí vlastností těchto systémů je vysoká nestabilita, která se projevuje velkou citlivostí na počátečních podmínkách. Jak je vidět, tyto vlastnosti splňují ve fyzice plyny, kapaliny, ale i simulace dálnice v dopravě.

Cílem projektu je nejprve uvést studenty do programování v jazyce Java a poté zaměřit pozornost na jeden z následujících problémů:

  • tvorba Java appletů se zaměřením na dopravu - příkladem je simulace křižovatky, kde uživatel může myší nebo klávesnicí nastavovat různé parametry dopravního toku
  • tvorba Java appletů se zaměřením na fyziku v dopravě - příkladem je simulace obtékání křídla letadla vzduchem
  • simulace konkrétního dopravního modelu - cílem je výběr konkrétního existujícího matematického modelu dopravního toku, jeho vylepšení (například dodáním nových členů do rovnic) a provedení simulace na jeho bázi
  • modelování dopravy pomocí neuronových sítí - cílem je návrh neuronové sítě a její použití k vyřešení konkrétního problému, například optimalizace dopravního toku

Na projektu se dále naučíte další užitečné věci jako např.:

  • pokročilé programovací metody v jazyku Java
  • psaní profesionálních článků, publikací a vyrabění kvalitních prezentací v systému Latex
  • odbornou angličtinu