Thiết kế giai đoạn tự động và điều chỉnh thời gian cho thiết kế giai đoạn tín hiệu

Springer Science and Business Media LLC - Tập 15 Số 1 - Trang 41-55 - 2001
Wang, L.1, Hayes, C.C.2, Penner, R.R.2
1Department of Computer Science, University of Minnesota, Minneapolis
2Department of Mechanical Engineering University of Minnesota, Minneapolis

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi mô tả quy trình thiết kế của các kỹ sư giao thông con người và phát triển một hệ thống tự động giải quyết vấn đề điều chỉnh thời gian trong thiết kế chuỗi pha tín hiệu. Chuỗi pha tín hiệu đề cập đến trình tự các thay đổi tín hiệu và thời gian của mỗi thay đổi cho một hệ thống đèn giao thông tại một giao lộ lập thể. Khi thiết kế các chuỗi tín hiệu, người thiết kế phải quyết định thời gian cần phân bổ cho từng pha của chuỗi để lưu lượng giao thông có thể lưu thông với thời gian trì hoãn tối thiểu. Các hệ thống thiết kế giai đoạn tự động khác có thể tạo ra một thiết kế giai đoạn ban đầu, nhưng nếu thiết kế ban đầu không chính xác, chuỗi thời gian phải được điều chỉnh bằng tay. Bài báo này trình bày TIMELY, một trình tạo thiết kế giai đoạn tín hiệu tự động, phát sinh một thiết kế pha ban đầu và tự động điều chỉnh thời gian nếu cần thiết. TIMELY sử dụng một chiến lược thiết kế lại tương tác rất giống với chiến lược mà các chuyên gia con người sử dụng. Hệ thống kích hoạt một tập hợp các quy tắc thiết kế lại (mà chúng tôi đã gọi là quy trình “Robin Hood”), được thu thập từ các chuyên gia con người, để điều chỉnh thiết kế pha. Thiết kế mới được đưa trở lại vào một mô phỏng và lại được kiểm tra. Quá trình dừng lại khi chúng tôi phát hiện rằng thời gian trì hoãn trung bình không được cải thiện. Chúng tôi lấy thiết kế từ bước trước làm thiết kế cuối cùng của mình. Một chuyên gia đã xác minh tính chính xác của tất cả các kết quả của TIMELY.

Từ khóa

#Thiết kế giai đoạn tín hiệu #điều chỉnh thời gian #tự động hóa trong thiết kế giao thông #tối ưu hóa thiết kế chuỗi pha

Tài liệu tham khảo

J.S. Linkenheld, R.F. Benekohal, and Garrett, Jr. J.H. “Knowledge-based systems for design of signalized intersections,” Journal of Transportation Engineering, vol. 118, no. 2, 1992. N. Gartner, “Demand-responsive traffic signal control research,” Transportation Research A, vol. 19A, no. 5/6, 1985. H.R. Kirby, and F.O. Montgomery, “Towards a rule-based approach for traffic signal design,” Civil Engineering Systems, vol. 4, March 1987. E.C. Chang, “Interactive intersection design using expert systems approach,” Transportation Research Record, 1239, 1989. G. Scemama, “Signal plan design for complex intersections: A constraint satisfaction programming approach,” in Proceedings of the Eighth International Conference on Road Traffic Monitoring and Control, April 23-25, 1996. A. Faghri and M.J. Demetsky, “A demonstration of expert systems applications in transportation engineering,” Final Report for Virginia Department of Transportation, vol. I, 1987, vol. II, 1989. B. Han and S. Yagar, “Real-time control of traffic with bus and streetcar interaction,” IEEE Sixth International Conference on Road Traffic Monitoring and Control, April 28-30, 1992. F.B. Lin, “Knowledge base on semi-actuated traffic-signal control,” Journal of Transportation Engineering, vol. 117, no. 4, 1991. S.G. Ritchie, “Real-time expert systems in the California ATMS test,” presentation at Transportation Research Board 72nd Annual Meeting, January 10-14, 1993. B. Wolshon and W. Taylor, “Analysis of intersection delay under real-time adaptive signal control,” Transportation Research: Part C, Emerging Technologies, vol. 7C, no. 1, 1999. H. Lo, “A novel traffic signal control formulation,” Transportation Research: Part A, Policy and Practice, vol. 33A, no. 1, 1999. C. Zozaya-Gorostiza and C. Hendrickson, “Expert system for traffic signal setting assistance,” Journal of Transportation Engineering, vol. 113, no. 2, 1987. D.A. Bryson and J. Stone, “Intersection advisor: an expert system for intersection design,” Transportation Research Record, vol. 1145, 1987. E.C. Chang, “Deciding alternative left signal phases using expert systems,” ITE Journal, January 1988. S.B. Pattnaik, S. Rajeev, and A. Mukundan, “Toward intelligent traffic signal design system,” Journal of Transportation Engineering, vol. 117, no. 5, 1991. M. Hadi, “Hybrid genetic algorithm to optimize signal phasing and timing,” Transportation Research Record, 1993. Z. Khatib and P. Coffelt, “Traffic signal controller interface,” in Proceedings of the 69th Annual Meeting of the Institute of Transportation Engineers, 1999. J.M. Schmitz and S. Desa, “The Application of a Design for Predictability Methodology to Complex Stamped Product,” Concurrent Product and Process Design, pp. 169-174, 1989. citation_title=Dominic I: Progress toward domain independence in design by iterative redesign; citation_inbook_title=Engineering with Computers 2; citation_publication_date=1987; citation_pages=137-145; citation_id=CR19; citation_author=J.R. Dixon; citation_author=A. Howe; citation_author=P.R. Cohen; citation_author=M.K. Simmons; citation_publisher=Springer-Verlag M.F. Orelap, J.R. Dixon, P.R. Cohen and M.K. Simmons, “Dominic II: Meta-level control in iterative redesign,” in Proceedings of the National Conference on Artificial Intelligence (AAAI), 1988. Webster, “Traffic signal setting,” Road Research Technical Paper No. 39, 1958.