利用数字孪生技术实现自适应交通信号控制：提升信号交叉口性能与用户满意度
网络与互联网体系结构
2023-10-02 v1
摘要
本研究提出一种基于数字孪生（DT）技术的自适应交通信号控制（ATSC）框架，用于提升信号交叉口性能与用户满意度。具体而言，综合考虑实时车辆轨迹数据、未来交通需求预测与并行仿真策略，开发了两种基于DT的ATSC算法，即DT1（数字孪生1）与DT2（数字孪生2）。DT1采用与研究对象交叉口相连的所有进口道中每辆车经历的延误，而DT2采用与研究对象交叉口相连的所有进口道以及紧邻相邻交叉口中每辆车发生的延误。为验证这些算法的有效性，在不同交通需求及个体用户层面评估了基于DT的ATSC算法。评估结果表明，相较于基于密度的基线算法，DT1与DT2在低交通需求下控制延误降低1%至52%，表现显著更优。DT1在中交通需求下优于基线算法，控制延误降低3%至19%，而DT2性能随需求增加而下降。高交通需求下，与基线算法相比，DT1实现控制延误降低1%至45%，DT2实现8%至36%。此外，与基线ATSC算法相比，DT1与DT2有效将每辆车延误分配给所有驶近交叉口的车辆。这有助于通过减少信号处长时间延误来提升用户满意度，尤其在中高交通需求下。
引用
@article{arxiv.2309.16673,
title = {Harnessing Digital Twin Technology for Adaptive Traffic Signal Control: Improving Signalized Intersection Performance and User Satisfaction},
author = {Sagar Dasgupta and Mizanur Rahman and Ph. D. and Steven Jones and Ph. D},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.16673},
year = {2023}
}