Otimização de tráfego viário através da aplicação de algoritmos evolutivos

Abstract

O presente trabalho apresenta o estudo dos principais Algoritmos Evolutivos e suas aplicações. Esses algoritmos simulam o mundo natural e encontram-se na área da Inteligência Artificial. Os Algoritmos Evolutivos são métodos de busca estocástica baseados nos princípios da evolução biológica que abstraem e imitam alguns dos mecanismos evolutivos para resolução de problemas que requerem adaptação, busca e otimização. Dentre os Algoritmos Evolutivos estudados, encontram-se o Sistema Imunológico Artificial (SIA), Otimização por Colônia de Partículas (OCP), Otimização por Colônia de Formigas (ACO) e Algoritmos Genéticos (AG). O SIA é o algoritmo que simula o sistema imunológico biológico e, portanto, possui grande destaque na área de segurança computacional, por exemplo, no combate a vírus. A OCP e a ACO são algoritmos que simulam o comportamento social entre indivíduos da mesma espécie. A OCP estuda a experiência que o indivíduo adquiri ao longo da sua vida, vinculada a sua interação com outros animais, a busca pelo alimento, etc. A ACO diferencia-se por estudar especificamente o comportamento de busca de alimento das formigas. Estas utilizam o feromônio como ferramenta de localização e rastro. O AG baseia-se no Darwinismo, por se tratar de um processo evolucionário que utiliza técnicas de evolução e seleção natural. Os indivíduos pertencentes ao conjunto de soluções deverão passar por um processo de adaptação, e os melhores selecionados representarão as melhores soluções. Através do estudo e fundamentação dos Algoritmos Genéticos, é proposto o desenvolvimento de uma solução para o problema de tráfego urbano em rotas arteriais. O descontrole do tráfego urbano é um problema que, hoje, atinge boa parte das grandes cidades brasileiras, principalmente, devido ao aumento da quantidade de veículos nas vias. O desenvolvimento do software de simulação deste trabalho será feito com o intuito de implementar a otimização através do uso dos Algoritmos Genéticos para a solução do problema proposto. A solução proposta deverá ser capaz de gerar informações sobre a melhor rota a se seguir em um determinado momento, visando otimização, previsão e orientação do fluxo viário.