基于交通世界模型優(yōu)化的的交通信號(hào)控制

中文摘要： 交通信號(hào)控制正從被動(dòng)控制過(guò)渡到主動(dòng)控制，以引導(dǎo)當(dāng)前交通流按預(yù)期狀態(tài)運(yùn)行。一個(gè)有效的預(yù)測(cè)模型對(duì)主動(dòng)交通信號(hào)控制至關(guān)重要；其中預(yù)測(cè)什么交通狀態(tài)，如何高精度預(yù)測(cè)，以及如何利用預(yù)測(cè)優(yōu)化控制策略是主動(dòng)交通信號(hào)控制研究的關(guān)鍵問(wèn)題。本文使用車輛位置圖像描述路口交通狀態(tài)，同時(shí)受基于模型的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法DreamerV2的啟發(fā)，引入基于學(xué)習(xí)的交通世界模型。該世界模型以圖像序列描述交通動(dòng)態(tài)，并作為交通環(huán)境的抽象替代以生成多步預(yù)測(cè)樣本用于控制策略優(yōu)化。在執(zhí)行階段，優(yōu)化后的交通信號(hào)控制器根據(jù)交通狀態(tài)的抽象表示直接實(shí)時(shí)輸出控制指令，同時(shí)世界模型能夠預(yù)測(cè)不同控制行為對(duì)未來(lái)交通狀態(tài)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于交通世界模型優(yōu)化的控制策略的性能優(yōu)于一般基準(zhǔn)，并且世界模型實(shí)現(xiàn)了基于圖像的高精度預(yù)測(cè)；這些結(jié)果顯示了世界模型在未來(lái)交通信號(hào)控制中的應(yīng)用前景。 ?

關(guān)鍵詞： 交通信號(hào)控制；交通預(yù)測(cè)；交通世界模型；強(qiáng)化學(xué)習(xí) ?

作者：　戴星原1，2，趙宸1，2，王曉3，呂宜生1，2，林懿倫4，王飛躍1，2

　　單位： 1中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)北京市，100190 2中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人工智能學(xué)院，中國(guó)北京市，100049 3安徽大學(xué)人工智能學(xué)院，中國(guó)合肥市，230039 4上海人工智能實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)上海市，200232

　　本文引用格式： Xingyuan Dai， Chen Zhao， Xiao Wang， Yisheng Lv， Yilun Lin， Fei-Yue Wang， 2022. Image-based traffic signal control via world models. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering， 23（12）：1795-1813. https://doi.org/10.1631/FITEE.2200323

本文精要導(dǎo)讀： ?

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編輯：黃飛

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