基于量子退火的平方格点交通信号优化
最优化与控制
2021-02-02 v2 新兴技术
量子物理
摘要
城市智能交通系统的普及带来了沉重的计算负载，需要一种新颖的架构来管理大规模交通。在本研究中，我们开发了一种利用量子退火机（即 D-Wave 量子退火器）全局控制排列在平方格点上的交通信号的方法。我们首先将信号优化问题公式化为最小化两个正交方向交通流不平衡的问题，随后将该问题重新表述为与量子退火机完全兼容的伊辛哈密顿量。将这种新控制方法与传统的局部控制方法在一个大型 50×50 城市中进行比较，结果表明我们的全局控制方法在广泛参数范围内抑制交通不平衡方面具有优越性。此外，利用量子退火机获得的全局控制方法解优于传统模拟退火获得的解。另外，我们解析证明在车辆转弯与直行概率相等的极限下，局部与全局控制方法收敛。这些结果通过数值实验得到验证。
引用
@article{arxiv.2003.07527,
title = {Traffic Signal Optimization on a Square Lattice with Quantum Annealing},
author = {Daisuke Inoue and Akihisa Okada and Tadayoshi Matsumori and Kazuyuki Aihara and Hiroaki Yoshida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.07527},
year = {2021}
}
备注
This is a pre-print of an article published in Scientific Reports. The final authenticated version is available online at: https://doi.org/10.1038/s41598-021-82740-0