A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Assessment of self-learning adaptive traffic signal control on congested urban areas: independent versus coordinated perspectives
In this paper, we introduce a simulation testbed framework to evaluate the performance of a self-learning adaptive traffic signal control system. The core contribution of this paper is the assessment of the system’s two modes of operations (independent versus coordinated) under different congestion levels and network configurations. The insights and conclusions of the paper are based on the synergetic effect of the following: (1) appropriate design of the adaptive system parameters, (2) seamless design of generic interfaces between the adaptive system and the simulation environment using application programming interfaces, (3) rigorously calibrated simulation model and a comprehensive set of performance and environmental measures, and (4) investigation of the system components required for building a complete functioning system in the field. The system was designed and lab-tested on two case studies in the City of Burlington, Ontario. The intersections were designed and operated using the adaptive system and compared to the actuated optimized and coordinated base case timings plans. The analysis of the simulation results shows that overall the adaptive system outperforms the base case scenario by up to 25% savings in delay at the network level, and 15% reduction in CO 2 emission. On the other hand, the results of the two testbed models indicate that the performance of the adaptive system varies according to the intersection conditions and flows, network configuration, traffic volume, variability in flow arrivals, and the proximity of intersections to each other.
Dans le présent article, nous présentons une étude réalisée à l’aide d’un banc d’essai de simulation permettant d’évaluer la performance d’un système de contrôle de la signalisation routière adaptatif et autodidacte. La principale contribution de cet article est l’évaluation des deux modes de fonctionnement du système (autonome ou coordonné) pour différents niveaux d’encombrement de la circulation et dans différentes configurations du réseau routier. Les observations et conclusions de l’article sont basées sur l’effet synergique des éléments suivants : (1) Une sélection appropriée des paramètres du système adaptatif; (2) une mise en place homogène d’interfaces standard entre le système adaptatif et l’environnement de simulation à l’aide d’interfaces de programmation (ou API); (3) un modèle de simulation soigneusement calibré et une série complète de mesures de performances et de paramètres environnements; et (4) une étude des composants du système nécessaire à la conception d’un système pleinement opérationnel sur le terrain. Le système a été développé et mis à l’essai en laboratoire à partir de deux études de cas réalisées dans la ville de Burlington, en Ontario. Les intersections ont été conçues et mises en service grâce au système adaptatif puis comparées à celles fonctionnant à l’aide des programmes de synchronisation optimisés, coordonnés, contrôlés à distance et ajustés selon les scénarios de base. L’analyse des résultats de simulation montre que, dans l’ensemble, le système adaptatif est plus performant que le plan de synchronisation réglé selon un scénario de base, permet une diminution, allant jusqu’à 25 %, des retards dans le réseau routier et réduit de 15 % les émissions de CO 2 . Par ailleurs, les résultats des deux modèles de banc d’essai montrent que la performance du système adaptatif varie en fonction des conditions et des flux de circulation à l’intersection, de la configuration de réseau routier, du volume du trafic, de la variabilité des arrivées du flux de circulation et de la proximité entre chaque intersection. [Traduit par la Rédaction]
Assessment of self-learning adaptive traffic signal control on congested urban areas: independent versus coordinated perspectives
In this paper, we introduce a simulation testbed framework to evaluate the performance of a self-learning adaptive traffic signal control system. The core contribution of this paper is the assessment of the system’s two modes of operations (independent versus coordinated) under different congestion levels and network configurations. The insights and conclusions of the paper are based on the synergetic effect of the following: (1) appropriate design of the adaptive system parameters, (2) seamless design of generic interfaces between the adaptive system and the simulation environment using application programming interfaces, (3) rigorously calibrated simulation model and a comprehensive set of performance and environmental measures, and (4) investigation of the system components required for building a complete functioning system in the field. The system was designed and lab-tested on two case studies in the City of Burlington, Ontario. The intersections were designed and operated using the adaptive system and compared to the actuated optimized and coordinated base case timings plans. The analysis of the simulation results shows that overall the adaptive system outperforms the base case scenario by up to 25% savings in delay at the network level, and 15% reduction in CO 2 emission. On the other hand, the results of the two testbed models indicate that the performance of the adaptive system varies according to the intersection conditions and flows, network configuration, traffic volume, variability in flow arrivals, and the proximity of intersections to each other.
Dans le présent article, nous présentons une étude réalisée à l’aide d’un banc d’essai de simulation permettant d’évaluer la performance d’un système de contrôle de la signalisation routière adaptatif et autodidacte. La principale contribution de cet article est l’évaluation des deux modes de fonctionnement du système (autonome ou coordonné) pour différents niveaux d’encombrement de la circulation et dans différentes configurations du réseau routier. Les observations et conclusions de l’article sont basées sur l’effet synergique des éléments suivants : (1) Une sélection appropriée des paramètres du système adaptatif; (2) une mise en place homogène d’interfaces standard entre le système adaptatif et l’environnement de simulation à l’aide d’interfaces de programmation (ou API); (3) un modèle de simulation soigneusement calibré et une série complète de mesures de performances et de paramètres environnements; et (4) une étude des composants du système nécessaire à la conception d’un système pleinement opérationnel sur le terrain. Le système a été développé et mis à l’essai en laboratoire à partir de deux études de cas réalisées dans la ville de Burlington, en Ontario. Les intersections ont été conçues et mises en service grâce au système adaptatif puis comparées à celles fonctionnant à l’aide des programmes de synchronisation optimisés, coordonnés, contrôlés à distance et ajustés selon les scénarios de base. L’analyse des résultats de simulation montre que, dans l’ensemble, le système adaptatif est plus performant que le plan de synchronisation réglé selon un scénario de base, permet une diminution, allant jusqu’à 25 %, des retards dans le réseau routier et réduit de 15 % les émissions de CO 2 . Par ailleurs, les résultats des deux modèles de banc d’essai montrent que la performance du système adaptatif varie en fonction des conditions et des flux de circulation à l’intersection, de la configuration de réseau routier, du volume du trafic, de la variabilité des arrivées du flux de circulation et de la proximité entre chaque intersection. [Traduit par la Rédaction]
Assessment of self-learning adaptive traffic signal control on congested urban areas: independent versus coordinated perspectives
Abdelgawad, Hossam (author) / El-Tantawy, Samah / Hadayeghi, Alireza / Zvaniga, Brue / Abdulhai, Baher
2015
Article (Journal)
English
| British Library Online Contents | 2015
Multiregime Adaptive Signal Control for Congested Urban Roadway Networks
| British Library Online Contents | 2013
Infiltration in congested urban areas of Tokyo
| British Library Conference Proceedings | 1993
Improving Pedestrian Movements in Congested Urban Areas
| Springer Verlag | 2023
Foundation problems for buildings in congested urban areas
| British Library Conference Proceedings | 2003