Abstract
traffic light regulation is a critical aspect of modern urban infrastructure. Traditional traffic light control systems rely on operators or predefined rules. We developed an intelligent system capable of independently and automatically managing traffic lights at an intersection. We modeled an urban traffic light system at a quad intersection and proposed their modes defined by sets of active and inactive traffic lights, ensuring the accident-free passage of vehicles. This reduces the traffic light control problem to a classification problem. We developed a neural network model for the traffic light system, which uses the number of vehicles in each direction as input and selects a traffic light mode to match the current traffic situation. We conducted experimental studies to determine the optimal model configuration. Out simulation experiments confirmed the feasibility of this approach and demonstrated the high efficiency of the proposed model.
References
Кадиленко Е. С., Тимофеева О. П. Определение оптимальной траектории движения транспортного средства на определённом участке карты. Будущее технической науки: Сборник материалов XI Международной молодежной научно-технической конференции. Нижний Новгород; 2012. С. 45–46.
Тимофеева О. П., Ермаков О. П. Туманова Д. Н. Модель системы «умных светофоров» на базе AnyLogic. Будущее технической науки: Сборник материалов XV Международной молодежной научно-технической конференции. Нижний Новгород; 2016. С. 115–116.
Krizhevsky A., Sutskever I., Hinton G. E. ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks. Communications of the ACM. 2017;60(6):84–90. DOI: 10.1145/3065386.
Russakovsky O., Deng J., Su H. ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge. Int. J. of Computer Vision. 2015;115(3):211–252. DOI: 10.1007/s11263-015-0816-y.
Круглов В. В., Борисов В. В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. М.: Горячая линия — Телеком; 2002. 382 с.
Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей. М.: Издательский дом «Вильямс»; 2001. 287 с.
Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский Л. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы / пер. с польск. И. Д. Рудинского. М.: Горячая линия — Телеком; 2006. 452 с.
Kingma D. P., Ba J. Adam: A Method for Stochastic Optimization. Режим доступа: https://arxiv.org/abs/1412.6980.
Goodfellow I., Bengio Y., Courville A. Deep Learning. Genet Program Evolvable Mach. 2018;19:305– 307. DOI: 10.1007/s10710-017-9314-z.
Sutton R. S., Barto A. G. Reinforcement Learning: An Introduction. Cambridge: The MIT Press; 2014. 338 p.
Silver D., Huang A., Maddison C. J. Mastering the Game of Go with Deep Neural Networks and Tree Search. Nature. 2016;529:484–489. DOI: 10.1038/nature16961.
Kohavi R. A Study of Cross-Validation and Bootstrap for Accuracy Estimation and Model Selection. Proceedings of the Fourteenth International Joint Conference on Artificial Intelligence. 1995;2:1137– 1143.