論文の概要: Traffic Signal Optimization on a Square Lattice with Quantum Annealing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.07527v2
- Date: Mon, 1 Feb 2021 09:23:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-28 22:18:58.119797
- Title: Traffic Signal Optimization on a Square Lattice with Quantum Annealing
- Title（参考訳）: 量子アニーリングによる正方形格子の信号最適化
- Authors: Daisuke Inoue, Akihisa Okada, Tadayoshi Matsumori, Kazuyuki Aihara,
Hiroaki Yoshida
- Abstract要約: 本研究では,量子アニール器を用いて正方形格子上に配置されたトラフィック信号をグローバルに制御する手法を開発した。
その結果,広いパラメータ範囲での交通不均衡を抑制するため,グローバル制御手法の優位性を示した。
局所制御法とグローバル制御法は,車両の旋回と直線走行の確率が等しい限界に収まることを解析的に証明する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.645290944623992
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The spread of intelligent transportation systems in urban cities has caused
heavy computational loads, requiring a novel architecture for managing
large-scale traffic. In this study, we develop a method for globally
controlling traffic signals arranged on a square lattice by means of a quantum
annealing machine, namely the D-Wave quantum annealer. We first formulate a
signal optimization problem that minimizes the imbalance of traffic flows in
two orthogonal directions. Then we reformulate this problem as an Ising
Hamiltonian, which is fully compatible with quantum annealers. The new control
method is compared with a conventional local control method for a large
50-by-50 city, and the results exhibit the superiority of our global control
method in suppressing traffic imbalance over wide parameter ranges.
Furthermore, the solutions to the global control method obtained with the
quantum annealing machine are better than those obtained with conventional
simulated annealing. In addition, we prove analytically that the local and the
global control methods converge at the limit where cars have equal
probabilities for turning and going straight. These results are verified with
numerical experiments.
- Abstract（参考訳）: 都市部におけるインテリジェント交通システムの普及は計算負荷の増大を引き起こし、大規模交通を管理するための新しいアーキテクチャを必要としている。
本研究では,量子アニーリングマシンであるd-wave quantum annealerを用いて,正方形格子上に配置したトラヒック信号を大域的に制御する手法を開発した。
まず2つの直交方向における交通流の不均衡を最小限に抑える信号最適化問題を定式化する。
次に、この問題をイジングハミルトニアンとして再定義し、量子アニーラーと完全互換である。
新たな制御法は, 大規模都市における従来の局所制御法と比較し, 広いパラメータ範囲の交通不均衡を抑制する上で, グローバル制御法が優れていることを示す。
さらに, 量子アニール装置を用いて得られた大域的制御手法の解法は, 従来の模擬アニール法よりも優れている。
さらに, 局所制御法とグローバル制御法が, 車両の旋回と直進の確率が等しい限界に収まることを解析的に証明した。
これらの結果は数値実験によって検証される。
関連論文リスト
- FOCQS: Feedback Optimally Controlled Quantum States [0.0]
FALQONのようなフィードバックベースの量子アルゴリズムは微調整の問題を避けるが、回路深度の追加と収束保証の欠如を犠牲にしている。
我々は、従来の制御層を摂動的に更新するためにそれを利用する分析フレームワークを開発した。
この摂動的手法は、フィードバックに基づくアルゴリズムの結果を改善するために、フィードバック最適化量子状態(FOCQS)と呼ぶ。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-09-23T18:00:06Z) - Traffic signal optimization in large-scale urban road networks: an adaptive-predictive controller using Ising models [4.408586742026574]
本稿では,スケーラビリティと最適性の両方を保証するAMPICという制御手法を提案する。
提案手法では,車両流の予測モデルを明確に考慮し,各制御区間における最適制御問題の解法としてモデル予測制御を用いる。
その結果,AMPICは従来の制御方式よりも待ち時間が少なく,より高速な走行が可能であった。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-06T02:20:34Z) - GRAPE optimization for open quantum systems with time-dependent
decoherence rates driven by coherent and incoherent controls [77.34726150561087]
グラディエントアセンセントパルス工学(GRAPE)法は量子制御の最適化に広く用いられている。
我々は、コヒーレント制御と非コヒーレント制御の両方によって駆動されるオープン量子系の目的関数を最適化するために、GRAPE法を採用する。
状態-状態遷移問題に対する数値シミュレーションによりアルゴリズムの効率を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-07-17T13:37:18Z) - Optimal State Manipulation for a Two-Qubit System Driven by Coherent and
Incoherent Controls [77.34726150561087]
2量子ビット量子系の最適制御には状態準備が重要である。
物理的に異なる2つのコヒーレント制御を利用し、ヒルベルト・シュミット目標密度行列を最適化する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-03T10:22:35Z) - Multi-squeezed state generation and universal bosonic control via a
driven quantum Rabi model [68.8204255655161]
ボゾン自由度に対する普遍的な制御は、量子ベース技術の探求において鍵となる。
ここでは、駆動量子ラビモデルを介して、ボソニックモードの興味と相互作用する単一の補助的な2レベルシステムを考える。
ガウス門と非ガウス門の大きな類を決定論的に実現することは十分であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-09-16T14:18:53Z) - Counterdiabatic Optimised Local Driving [0.0]
断熱プロトコルは様々な量子技術で使われている。
これらのプロセスをスピードアップする問題は、大きな関心を集めている。
最適制御は制御フィールドを操作し、ダイナミクスを操る。
adiabaticity (countable かつ uncountable, 複数形 adiabaticitys)
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-03T19:00:00Z) - Optimal solutions to quantum annealing using two independent control
functions [0.0]
最適解は、進化時間全体の上界で調整された両制御からなることを示す。
本稿では,制御の振幅を制限するために最適化された量子最適制御手法を提案する。
2つの制御関数を持つスキームは、同じ進化時間における他のスキームよりも忠実であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-10-26T16:54:17Z) - Dynamically corrected gates from geometric space curves [55.41644538483948]
本稿では,量子進化と幾何学的空間曲線の密接な関係を利用した演算をしながら,動的に誤差を補正する制御場の設計手法について概説する。
このアプローチは、与えられたタスクを達成する制御フィールドのグローバルなソリューション空間へのアクセスを提供し、様々なアプリケーションに対して実験可能なゲート操作の設計を容易にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-30T01:12:36Z) - Optimizing Mixed Autonomy Traffic Flow With Decentralized Autonomous
Vehicles and Multi-Agent RL [63.52264764099532]
本研究では、完全分散制御方式を用いて、混合自律環境でのボトルネックのスループットを向上させる自動運転車の能力について検討する。
この問題にマルチエージェント強化アルゴリズムを適用し、5%の浸透速度で20%から40%の浸透速度で33%までのボトルネックスループットの大幅な改善が達成できることを実証した。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-30T22:06:05Z) - Quantum-optimal-control-inspired ansatz for variational quantum
algorithms [105.54048699217668]
変分量子アルゴリズム (VQA) の中心成分は状態準備回路(英語版)であり、アンザッツ(英語版)または変分形式(英語版)とも呼ばれる。
ここでは、対称性を破るユニタリを組み込んだ「解」を導入することで、このアプローチが必ずしも有利であるとは限らないことを示す。
この研究は、より一般的な対称性を破るアンスの開発に向けた第一歩となり、物理学や化学問題への応用に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-08-03T18:00:05Z) - Learning Scalable Multi-Agent Coordination by Spatial Differentiation
for Traffic Signal Control [8.380832628205372]
交通信号制御のためのディープ強化学習法に基づくマルチエージェント協調フレームワークを設計する。
具体的には、リプレイバッファ内の時間空間情報を用いて各アクションの報酬を補正する調整のための空間差分法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-02-27T02:16:00Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。