С искусственным интеллектом против пробок

Увеличение пробок в городах происходит также из-за плохой организации светофоров. Особенно это видно в часы пик, а зеленая волна — просто благое пожелание. Исследовательские группы в отделении INA Института системных технологий и визуализации имени Фраунгофера (IOSB) хотят это изменить. Они полагаются на помощь искусственного интеллекта /AI/ для интеллектуального и предсказуемого переключения светофоров.

Нынешнее светофорное управление ограничено строгими правилами и не подходит для всех дорожных ситуаций. Кроме того, существующие в настоящее время датчики — индуктивные петли, заделанные в асфальт, — дают лишь приблизительную картину дорожной ситуации.

По этой причине исследователи Fraunhofer IOSB-INA в проекте KI4LSA (Искусственный интеллект для систем световой сигнализации) используют камеры с высоким разрешением и радарные датчики вместо обычных датчиков, которые более точно регистрируют дорожные события. Таким образом, количество транспортных средств, ожидающих на перекрестке, может быть точно зафиксировано в режиме реального времени.

Учитывается также средняя скорость автомобилей и время ожидания.

Датчики реального времени сочетаются с искусственным интеллектом, который заменяет жесткий график управления светофором. ИИ использует алгоритмы глубокого обучения с подкреплением (DRL). Этот метод машинного обучения направлен на поиск интеллектуальных решений сложных проблем управления.

«Мы построили реалистичную имитационную модель перекрестка, на котором проходят наши тесты, и позволили ИИ обучить эту модель бесчисленному количеству итераций. Ранее мы перенесли измеренный объем трафика в час пик в имитационную модель, чтобы ИИ мог работать с реальными данными», — объясняет руководитель проекта Артур Мюллер, объясняя подход DRL.

В результате получается обученная система — тип нейронной сети, которая управляет светофором.

Алгоритмы, обученные таким образом, определяют наилучшее поведение при переключении светофора и наилучшую последовательность фаз, чтобы сократить время ожидания на перекрестке, сократить общее время вождения, а также шум и загрязнение CO2, вызванное дорожными пробками.

Реальные испытания на перекрестке, оборудованном умными светофорами, показали, что искусственный интеллект может улучшить транспортный поток на 10–15 процентов. Следующая статистика показывает, насколько важен этот проект — ЕС оценивает экономический ущерб от заторов в 100 миллиардов евро в год.

Светофоры с искусственным интеллектом — один из способов значительно уменьшить эту потерю.

См. также Электронные системы управления автомобилей: http://www.nissanbook.ru/point/electronic