Simulation and Optimization of Road Closures

Abstract

The aim of this thesis is to design and implement a modular road traffic simulator that allows the modelling of vehicle movement on real-world map back- grounds (OpenStreetMap). The simulation core is implemented in C++ with an emphasis on computational efficiency, while visualisation and control are realised as a web application utilising hardware-accelerated rendering (WebGL). The pro- posed simulator enables the optimisation of road network closures, for example, in situations where multiple road segments need repair or when converting roads into pedestrian zones, minimising negative impacts on car traffic. The simula- tor serves as a fitness function for optimisation methods such as hill climbing, simulated annealing, and evolutionary algorithms.

Cílem práce je navrhnout a implementovat modulární simulátor silniční do- pravy, který umožní modelovat pohyb vozidel na reálných mapových podkladech (OpenStreetMap). Simulační jádro bude implementováno v jazyce C++ s důra- zem na výpočetní efektivitu, zatímco vizualizace a ovládání budou realizovány formou webové aplikace. Pro plynulé zobrazení velkého množství agentů a mapo- vých dat v reálném čase využije aplikace hardwarově akcelerované vykreslování (WebGL). Pomocí navrženého simulátoru bude možné optimalizovat uzavírky silniční sítě s cílem minimalizovat negativní dopady na automobilovou dopravu. Simulátor bude sloužit jako hodnoticí (fitness) funkce pro optimalizační metody, jako jsou hill climbing, simulované žíhání či evoluční algoritmy.