Simulación de modelos realistas de peatones autónomos basados en lógica difusa para simuladores

Resumen

Gracias al aumento de capacidad de cálculo de los ordenadores actuales cada vez es posible crear simuladores con características más parecidas al mundo real. Cuando se trata de simuladores de entrenamiento de maquinaria o vehículos, bien sean, autobuses, camiones, o vehículos ferroviarios, si se quiere tener una sensación de inmersión completa no es suficiente con recrear el habitáculo del vehículo a simular, también será necesario crear un entorno virtual lo más parecido posible a la realidad. Por un lado tenemos el vehículo a simular, por otro el entorno virtual propiamente dicho. La creación del escenario. Pero un escenario vacío no es realista. Si conducimos un vehículo por una ciudad vacía, enseguida comprobamos que ¿algo¿ no funciona. Es necesario recrear en ese entorno, no sólo los elementos estáticos, calles, edificios o parques, sino también todos los elementos dinámicos que pueden aparecer en el entorno. Desde el resto de vehículos que interactúan con el vehículo principal de la simulación, hasta los peatones que caminan por las aceras. El trabajo presentado en esta memoria se centra en la obtención de peatones autónomos que puedan caminar por un entorno virtual interactuando con los diferentes elementos que lo componen. Los agentes son capaces de reconocer los obstáculos y tomar decisiones para evitar colisionar con ellos. A su vez, los agentes autónomos tienen conciencia del resto de agentes autónomos que caminan en su entorno, siendo capaces también de evitar las colisiones entre peatones. En primer lugar se explica el método desarrollado para la detección de obstáculos, paredes y peatones, siendo en la segunda parte de la tesis dónde se analiza el problema de la toma de decisiones. Una vez que tienen toda la información disponible sobre las posibles colisiones que pueden producirse, los peatones deben de ser capaces de tratar toda esa información para poder tomar la decisión correcta. Para esta toma de decisiones se ha implementado un control difuso que permite a los peatones asignar prioridades a cada uno de los eventos que rigen sus movimientos. Se han creado peatones autónomos con un perfil de comportamiento modificable. De esta forma se consigue que los peatones tengan preferencias en un sentido u otro a la hora de tomar decisiones. Así, es posible crear peatones que ante algunas situaciones prefieran frenar en lugar de modificar su dirección o con diferentes niveles de tolerancia a las incomodidades. Por último se muestran los resultados de diferentes simulaciones en varios entornos virtuales de complejidad variable, desde un escenario sencillo con pocos obstáculos, hasta una ciudad y una estación de tren con elevadas densidades de personas y obstáculos moviéndose dentro del entorno.