阿斯頓大學研究人員希望藉助AI交通燈系統大幅紓解交通擁堵

SCI Tech Daily 指出:僅 2014 年,美國人在通勤上就耗費了 69 億個小時。此外交通擁堵造成的額外汽油消耗,平均也高達 19 加侖 —— 相當於每年損失 1600 億美元的時間和燃料。更確切地說,在美國的許多大城市,普通司機每年可能會浪費 100 多個小時的通勤時間。

阿斯頓大學研究人員希望藉助AI交通燈系統大幅紓解交通擁堵

(圖自:Aston University)

參考典型的工作場合,路途上浪費的時間,足夠通勤者每年休兩個半星期的假。好消息是,許多研究人員正在努力減少交通擁堵 —— 無論是大力發展自動駕駛汽車、或是引入 AI 交通信號燈。

本文要為大家介紹的,第 21 屆 AAMAS 會議論文集中收錄的、來自阿斯頓大學研究團隊的人工智能信號燈技術。可知其系統能夠實時掃描視頻片段以調節燈控信號,以減少擁堵 / 保持道路通暢。

Deepeka Garg、Maria Chli 和 George Vogiatzis 在題為《Fully-Autonomous, Vision-based Traffic Signal Control: from Simulation to Reality》文中解釋稱:

● 藉助深度強化學習,AI 軟件能夠分辨道路交通何時出現了不暢,並嘗試一種新方法來改進信號燈、或在取得進展時持續加以改進。

● 這套 AI 系統在測試期間的表現一騎絕塵,遠超通常依賴於手動設計而作出的改變。

● 此外信號燈放行時間的不足,是造成高峰期道路擁塞的一個主要原因。

為找到化解交通擁堵的最優解,阿斯頓大學研究人員先是構建出了一套擬真度與照片相仿的 Traffic 3D 交通模擬器場景。

通過教授 AI 系統應對不同的佳通和天氣狀況,深度強化學習可讓這套系統在面對真實的十字路口畫面時很快適應。

該校計算機科學專業的 Maria Chli 解釋稱:

我們將之設置為一場交通信號燈的調控遊戲,當程序讓汽車途徑一個路口時,即可獲得適當的‘獎勵’。

而當汽車必須等待、或道路出現擁塞時,系統又會接收到負面評價。但實際上,我們並未對其有任何輸入,而是只對控制系統給予獎懲。

作為參考,當前已經投入使用的交通信號燈自動化調控系統,多依賴於道路上的磁感應迴路、以對過往的車輛進行計數,並據此做出一些回應。

而阿斯頓大學研究團隊新創的 AI 系統,卻能夠在汽車通過紅燈路口前、更快地“預見”到更高的交通流量並做出決定。

阿斯頓大學計算機科學高級講師 George Vogiatzis 博士補充道:

之所以將這套程序構建在行為學習的基礎上,是因為它能夠理解以往沒有明確經歷過的情況。

我們已經通過一個導致擁堵的物理障礙物、而不是交通信號燈相位來驗證測試,結果表明這套系統的表現依然良好。

顯然,只要各因素之間存在因果關係,計算機最終都會搞明白其中的厲害管理,這也是這套 AI 交通信號燈控制系統的異常強大之處。

比如程序可以設置為查看某個地區的任何交通路口,然後開啟自主學習、而無需使用特定的指令來編程。此外如有需要,交通管理單位也可設置優先保障應急救援車輛的快速通行。

最後,如果一切順利,研究人員希望他們能夠從今年開始在真實道路上測試這套系統。

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