МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ПІШОХОДІВ І ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ В УМОВАХ НЕКОНТРОЛЬОВАНОГО РУХУ НА ОСНОВІ ГРИ СТАКЕЛБЕРГА

Анотація

Об’єктом дослідження є процес взаємодії пішохода і транспортного засобу в умовах нерегульованого дорожнього руху за наявності потенційного конфлікту їхніх траєкторій. Проблема дослідження полягає у визначенні раціональної поведінки учасників дорожнього руху в ситуаціях, коли прийняття рішення одним учасником безпосередньо впливає на вибір дій іншого та змінює рівень небезпеки. Для її вирішення розроблено ігрову модель конфліктної взаємодії на основі послідовної гри Стакелберга, у якій пішохід першим формує поведінковий сигнал, а транспортний засіб визначає відповідну стратегію руху. Отримані результати полягають у визначенні рівноважних стратегій учасників з урахуванням часу до потенційного зіткнення, часу після виходу із зони конфлікту, мінімальної відстані між учасниками та їхньої відносної швидкості. Відмінною особливістю запропонованого підходу є врахування взаємного впливу рішень учасників, що дає змогу оцінювати не окремі дії пішохода або водія, а їх узгоджену поведінку в межах однієї конфліктної ситуації та визначати наслідки зміни обраної стратегії для іншого учасника. На прикладі нерегульованого пішохідного переходу встановлено, що за прийнятих параметрів рівноважною є стратегія, за якої пішохід продовжує рух, а транспортний засіб зменшує швидкість. Виявлено залежність рівноважного рішення від початкової швидкості автомобіля, відстані до пішохода, часу до потенційного конфлікту та вагових коефіцієнтів, що характеризують значущість безпеки, швидкості й відхилення від траєкторії. Отримані результати пояснюються послідовним характером прийняття рішень та застосуванням зворотної індукції для визначення оптимальної відповіді кожного учасника з урахуванням очікуваних дій іншого. Запропонована модель може бути використана на практиці за наявності інформації про положення, швидкість і напрямок руху учасників для оцінювання дорожніх конфліктів, підтримки прийняття рішень та розроблення алгоритмів інтелектуального керування транспортними засобами, зокрема в системах попередження небезпечних зближень та автоматизованого вибору режиму руху.