基于交叉口多维状态评估的信号配时优化研究
信息技术与网络安全 6期
倪 茹
（中国科学技术大学 信息科学技术学院，安徽 合肥 230026）
摘要： 交叉口运行状态的准确评估能够为交通管理系统提供可量化的交叉口信息，为优化交叉口信号控制提供依据。针对当前交叉口运行状态评估侧重行车感受，客观性不强，确定了结合机动车和行人需求的多维评估指标体系，利用AHP-变异系数双层集成赋权模型确定各指标权重，得到交叉口运行评估模型。基于评估模型采用含噪声的深度Q学习（NoisyNet DQN）算法进行信号配时优化研究。以合肥市某交叉口为例，基于交通仿真软件证明了该方法能有效减缓交通拥堵，提高行人感受，具备较高的应用拓展性。
中圖分類號：U491.2
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.06.016
引用格式： 倪茹. 基于交叉口多維狀態(tài)評估的信號配時優(yōu)化研究[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡安全，2022，41(6)：102-108.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.06.016
引用格式： 倪茹. 基于交叉口多維狀態(tài)評估的信號配時優(yōu)化研究[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡安全，2022，41(6)：102-108.
Research on signal timing optimization based on intersection multi-dimensional state evaluation
Ni Ru
(School of Information Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China)
Abstract： The accurate evaluation of intersection operation status can provide quantifiable intersection information for traffic management system and provide basis for optimizing intersection signal control. In view of the current intersection operation status evaluation focuses on driving experience and is not objective, this paper determines multi-dimensional evaluation index systems combined with the needs of motor vehicles and pedestrians, and uses the AHP variation coefficient double-layer integrated weighting model to determine the weight of each index, so as to obtain the intersection operation evaluation model. Based on the evaluation model, a NoisyNet deep Q-learning reinforcement learning algorithm is used to optimize the signal timing. Taking an intersection in Hefei as an example, based on traffic simulation software, it is proved that this method can effectively alleviate traffic congestion, improve pedestrian feeling, and has high application expansibility.
Key words : traffic evaluation; indicator system; AHP-coefficient of variation; deep reinforcement learning
0 引言
在城市交通網(wǎng)絡中，信號交叉口是削弱道路路網(wǎng)通行能力的“滯點”，因此交叉口運行狀態(tài)評估是城市交通的研究重點。交叉口處交通運行狀況十分復雜，大部分交通問題均會產(chǎn)生在交叉口處，如交叉口阻塞嚴重，交通事故率上升，車輛通行效率低等。由此，精確實時地評估交叉口運行狀態(tài)，并將狀態(tài)信息作為城市交通控制管理的指導依據(jù)，相應交叉口處的交通流便能得到較好的時空協(xié)調(diào)，助力城市路網(wǎng)平穩(wěn)運行，提升市民幸福感。
國內(nèi)外在交叉口信號控制方面評價交叉口運行狀態(tài)的主要指標有通行時間、排隊長度[1]、交通流量、平均延誤、平均速度、停車次數(shù)、停車等待時間[2]等。目前并沒有完整的交叉口運行狀態(tài)評估系統(tǒng)是結(jié)合機動車和行人需求而建立的，無法客觀地判斷交叉口的真實運行效果，導致實際工作的實用性非常受限。
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作者信息：
倪 茹
（中國科學技術(shù)大學 信息科學技術(shù)學院，安徽 合肥 230026）
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