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淺談：智慧交通信號燈的思路與影響
發(fā)布時(shí)間：2018-03-21 分類：交通百科
現(xiàn)有的道路交通基礎(chǔ)設(shè)施提供的有限資源導(dǎo)致車主在道路上的時(shí)間不斷增加，而智慧交通信號燈的項(xiàng)目就是為了減少城市交通系統(tǒng)中用為等待紅燈而浪費(fèi)的時(shí)間。
一個城市的交通受到交通燈管制的影響很大，在等待紅綠燈時(shí)，司機(jī)是不會前進(jìn)而汽車則在持續(xù)使用燃油，因此，減少交通燈前的等待時(shí)間，每年可以為我國節(jié)省數(shù)十億人民幣。
為了使交通燈控制器更加智慧化，我們利用了通信網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的出現(xiàn)，以及使用更復(fù)雜的算法來設(shè)置交通燈。設(shè)置智慧交通信號燈控制不僅意味著減少車主的等待時(shí)間，而且還意味著車主能夠收到關(guān)于到達(dá)目的地最順暢的提示信息，以減少他們的等待時(shí)間。這意味著我們正在處理一個復(fù)雜的智慧交通系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，通信的協(xié)調(diào)起著至關(guān)重要的作用。
迪蒙還提出了另一種新的城市交通系統(tǒng)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法來優(yōu)化智慧交通信號燈和汽車司機(jī)的行為的協(xié)調(diào)，其想法如下：假設(shè)有許多車，其目的地站在一個十字路口前，所有汽車所在的位置和目的地的地址都提前與智慧交通信號燈匯總。而這個時(shí)候現(xiàn)在智慧交通燈必須決定哪條車道是最佳的選擇(即哪些車道是綠色的)，以減少所有汽車到達(dá)目的地前的長期平均等待時(shí)間。
智慧交通信號燈解決這個問題的方法就是：先預(yù)計(jì)一輛汽車到達(dá)目的地需要多長時(shí)間(該車輛可能需要通過許多不同的交通燈)，而目前該紅燈亮著綠燈需要多長時(shí)間;如果亮紅燈，則需要多長時(shí)間，等待紅色的時(shí)間和等待綠色的時(shí)間之間的區(qū)別則是汽車的收益?，F(xiàn)在智慧交通設(shè)置信號燈的方式，以最大限度地提高所有車輛在十字路口前的平均收益。為了估計(jì)等待時(shí)間，我們使用了“強(qiáng)化學(xué)習(xí)”來跟蹤單個汽車的等待時(shí)間，并使用一種智慧的方法來計(jì)算長期平均等待時(shí)間，使用動態(tài)規(guī)劃算法。
這樣的優(yōu)勢是：這個系統(tǒng)是很公平的，它從不讓一輛車等很長時(shí)間，因?yàn)樗炎约旱臒粼O(shè)置成綠色的好處變得很大，而交通燈的最佳決策就會使他的燈變綠。此外，由于我們估計(jì)交通燈前的等候時(shí)間，直至道路使用者到達(dá)目的地為止，道路使用者可利用這些資料選擇下一個交通燈，從而改善其在城市的駕駛行為。
請注意，我們使用分布式多智慧體系統(tǒng)來解決交通燈控制問題，其中協(xié)作和協(xié)調(diào)是通過通信、學(xué)習(xí)和投票機(jī)制完成的。為了在非常繁忙的情況下允許出現(xiàn)道路的通暢，我們將我們的算法與一種特殊的桶算法相結(jié)合，將增益從一個交通燈傳播到下一個交通燈，從而在下一個交通控制器選項(xiàng)上獲得更強(qiáng)的投票權(quán)。
