論文の概要: CityLight: A Universal Model Towards Real-world City-scale Traffic Signal Control Coordination
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.02126v2
- Date: Thu, 6 Jun 2024 13:57:09 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-07 19:44:18.532965
- Title: CityLight: A Universal Model Towards Real-world City-scale Traffic Signal Control Coordination
- Title（参考訳）: CityLight: 現実の都市規模の交通信号制御コーディネーションに向けたユニバーサルモデル
- Authors: Jinwei Zeng, Chao Yu, Xinyi Yang, Wenxuan Ao, Jian Yuan, Yong Li, Yu Wang, Huazhong Yang,
- Abstract要約: 交通信号制御(TSC)は、既存の道路インフラに影響を与えることなく、交通効率を高めるための安価な手段である。
都市交通管理にTSCを適用させるため,都市規模高速道路網におけるTSC調整を目標とした。
本稿では,パラメータ共有MAPPOに基づく最適化手法であるCityLightを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 22.325152005985533
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Traffic signal control (TSC) is a promising low-cost measure to enhance transportation efficiency without affecting existing road infrastructure. While various reinforcement learning-based TSC methods have been proposed and experimentally outperform conventional rule-based methods, none of them has been deployed in the real world. An essential gap lies in the oversimplification of the scenarios in terms of intersection heterogeneity and road network intricacy. To make TSC applicable in urban traffic management, we target TSC coordination in city-scale high-authenticity road networks, aiming to solve the three unique and important challenges: city-level scalability, heterogeneity of real-world intersections, and effective coordination among intricate neighbor connections. Since optimizing multiple agents in a parameter-sharing paradigm can boost the training efficiency and help achieve scalability, we propose our method, CityLight, based on the well-acknowledged optimization framework, parameter-sharing MAPPO. To ensure the unified policy network can learn to fit large-scale heterogeneous intersections and tackle the intricate between-neighbor coordination, CityLight proposes a universal representation module that consists of two key designs: heterogeneous intersection alignment and neighborhood impact alignment for coordination. To further boost coordination, CityLight adopts neighborhood-integrated rewards to transition from achieving local optimal to global optimal. Extensive experiments on datasets with hundreds to tens of thousands of real-world intersections and authentic traffic demands validate the surprising effectiveness and generalizability of CityLight, with an overall performance gain of 11.66% and a 22.59% improvement in transfer scenarios in terms of throughput.
- Abstract（参考訳）: 交通信号制御(TSC)は、既存の道路インフラに影響を与えることなく、交通効率を高めるための安価な手段である。
様々な強化学習に基づくTSC法が提案され、従来のルールベース法よりも実験的に優れているが、いずれも実世界では展開されていない。
重要なギャップは、交差点の不均一性と道路網の複雑度の観点からシナリオの単純化にある。
TSCを都市交通管理に適用するために,都市レベルの拡張性,現実世界の交差点の不均一性,複雑な近隣の接続間の効果的な協調性という,3つの特異かつ重要な課題を解決することを目的として,都市規模高速道路網におけるTSC協調を目標とする。
パラメータ共有パラダイムにおける複数のエージェントの最適化は,トレーニング効率の向上とスケーラビリティ向上に寄与するので,パラメータ共有MAPPOをよく認識した最適化フレームワークであるCityLightを提案する。
統合政策ネットワークが大規模な異種交差点に適合し、隣同士の複雑な調整に取り組むことを確実にするために、CityLightは2つの重要な設計である異種交差点アライメントと、調整のための近傍衝撃アライメントからなる普遍的表現モジュールを提案する。
コーディネーションをさらに強化するため、CityLightは近隣統合報酬を採用して、局所最適からグローバル最適への移行を目指している。
数百から数万の現実世界の交差点と真のトラフィック要求を持つデータセットに対する大規模な実験は、CityLightの驚くべき有効性と一般化性を実証し、全体的なパフォーマンスは11.66%、スループットの観点からは転送シナリオが22.59%向上した。
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