Ant Road Planner

Как сделать удобную пешеходную инфраструктуру

Метка: science

Пешеходы при выборе пути в основном используют направление на цель, а не общую длину пути — исследование ученых MIT

Натолкнулись тут на интересное исследование «Vector-based pedestrian navigation in cities». Ученые из MIT проанализировали большую базу данных GPS треков (более 500к треков от 14к пешеходов) и выяснили, какие факторы влияют на выбор пешеходами маршрута в городе.

Fig. 1

Иллюстрация из статьи, выбранные людьми маршруты отмечены красным, кратчайшие — синим

Оказалось, что пешеходы в целом стремятся выбирать не тот путь, который короче, а тот, который ведет в сторону цели, даже если в итоге из-за структуры улиц он оказывается длиннее (стоит отметить, что в реальном городе, в отличие от абстрактной геометрической задачи, прямое направление не всегда кратчайшее из-за препятствий, развязок, изгибов улиц).  Т.е. пользуются т.н. «жадным» алгоритмом — который выбирает оптимальное решение исходя из текущего положения (из любой точки пытаться идти в сторону цели), а не пытается анализировать задачу в целом (например, искать путь в обход, который в итоге оказывается короче из-за отсутствия перекрестков и развязок).

В статье авторами предлагается модель поиска пути, которая старается минимизировать не суммарную длину участков пути (которую человек обычно не может правильно предсказать заранее), а суммарное отклонение текущего направления от желаемого в ключевых точках.

В целом выводы статьи в очередной раз подтверждают наше любимое «правило 30 градусов» — люди очень не любят, когда дорожка начинает их вести в сторону от цели. Поэтому проектируя пешеходную сеть — держите это в голове и старайтесь соединять ключевые точки притяжения наиболее прямыми путями.

Текст исследования: https://www.nature.com/articles/s43588-021-00130-y

Конференция CUPUM-2021

В этом году проходит очередная научная конференция Computational Urban Planning and Urban Management.

Два года назад мы уже принимали в ней участие с нашим алгоритмом для выбора мест расположения пешеходных переходов.

В этом году мы участвуем там с другой разработкой, не связанной с ARP. Однако на конференции несколько сессий будет посвящено пешеходному движению и мультиагентному моделированию, так что в нашем телеграм-канале мы, как и раньше, будем публиковать интересные материалы и ссылки на статьи по теме.

Нашу статью про пешеходные переходы опубликовали в журнале Geo-spatial Information Science

Не прошло и полутора лет с момента конференции в Китае (в городе Ухань, ага), как нашу статью наконец опубликовали. В статье мы описываем, как можно доработать алгоритм ARP чтобы искать места, где люди будут перебегать через дорогу и где надо разместить дополнительные пешеходные переходы.

Полный текст доступен по ссылке https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10095020.2020.1847003

Нашу статью приняли на конференцию CUPUM

Нашу статью про поиск мест для размещения пешеходных переходов (об этом мы уже немного писали тут) с помощью ARP приняли на международную конференцию CUPUM — Conference on Computers in Urban Planning and Urban Management.

Будем в июле в Китае рассказывать, как можно сделать города безопаснее для жителей с помощью компьютерной симуляции. Вероятно к тому моменту опция для поиска оптимальных мест размещения пешеходных переходов появится и в нашем публично доступном симуляторе.

Черновик статьи на русском языке доступен по ссылке. Ссылку на полную версию статьи на английском мы выложим после ее публикации.

 

Выступление на ITMO Open Science

В пятницу прошло мероприятие университета ИТМО под названием «ITMO Open Science». Мы там участвовали аж в трех вариантах: с короткой презентацией для всех зрителей и с двумя постерными презентациями (это когда в зале стоит много команд и демонстрируют свои разработки, а зрители ходят между ними, смотрят и расспрашивают).

Сессия вопросов и ответов с ректором университета

Вообще изначально я думал что это будет очередное скучное формальное мероприятие, из тех что университеты проводят регулярно для отчетности. Где доклады никто не слушает, аудитория спит, зато потом можно поставить галочку в отчете за участие в конференции.

Однако на деле все оказалось гораздо веселее.

Читать далее

Опубликована наша статья про изохроны для конференции YSC

Опубликована еще одна научная публикация по результатам наших исследований пешеходной симуляции, уже вторая по счету. На этот раз в материалах 7th International Young Scientists Conference on Computational Science — конференции для студентов и аспирантов, прошедшей в этом году на Крите.

В статье рассказывается о построении изохрон на основе данных нашей симуляции. Мы уже писали об этом в нашем блоге.

Полный текст статьи доступен по ссылке https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050918315618

Как быстро растет трава

Мы уже рассказывали об одном из натурных экспериментов, который мы проводили для уточнения параметров нашего алгоритма. Тогда речь шла о доле «непорядочных» пешеходов — таких, которые всегда стремятся пройти по газону напрямик, невзирая на наличие или отсутствие там троп.

Сегодня же мы расскажем еще о двух параметрах нашего алгоритма, которые мы сперва подобрали эмпирически, а потом нашли научное обоснование. А именно — о скорости роста травы и скорости вытаптывания ее людьми.

Тропа почти заросла травой, так как жители теперь ходят по новой дорожке в другом месте

Сам процесс вытаптывания и затем заростания троп является ключевой составляющей нашего алгоритма, поэтому нам очень важно было убедиться, что полученные нами значения в целом адекватны. Нам удалось найти исследования, в которых на натурных экспериментах оценивали стойкость травы к вытаптыванию, о них — дальше под катом.

Читать далее

Как мы непорядочных пешеходов считали

Значения основных параметров алгоритма, лежащего в основе AntRoadPlanner подобраны эмпирически, что давало почву для некоторой неуверенности в их адекватности. Ведь значения подбирались вручную совершенно нехитрым способом — были выбраны несколько характерных территорий с вытоптанными стихийными тропами, затем работа алгоритма тестировалась на них с разным значениями параметров до тех пор, пока результат моделирования не стал максимально похож на реальную картину расположения троп. В целом, подбор получился достаточно точным, в чем вы можете убедиться сами, протестировав наш алгоритм на знакомой территории.

Однако в результате такого эмпирического подбора параметров в алгоритм все же могли закрасться ошибки, да и скептики могут сказать: «почему мы должны доверять таким результатам?». Поэтому для повышения точности моделирования, а значит и доверия к результатам работы алгоритма, мы решили проверить правильность подобранных значений параметров с помощью проведения экспериментов и скрупулезного изучения научной литературы. Будем рассказывать, что у нас получилось.

Читать далее