Development of bio-inspired general purpose for traffic control algorithm

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26540167
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 岩崎 哲行 九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 特任助教 (60643806)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 交通制御アルゴリズム / 自律分散制御 / 負荷分散 / 生命創発

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、前年度までに構築を行った生体内制御機構を導入した、経路指示アルゴリズムに含まれる感度に相当するパラメータの挙動について精査を行った。その結果、ネットワークの物理構造、信号タイミングにより輻輳の発生傾向に共通性があることが明らかとなった。感度パラメータを輻輳が発生しやすい交差点において適切に設定することにより従来の方法よって経路指示を行った場合よりもDelayTime（ネットワーク上で車両が通行に実際かかった走行時間ー理想状態で走行した場合の走行時間）/走行距離）（Sec/km））の改善がみられた。
また、信号制御に対して生命創発型アルゴリズムの適用を行った。具体的には各交差点における信号サイクルの決定に経路指示アルゴリズムと同様の拮抗阻害反応を導入した。この制御は混雑の度合いが大きい道路の通行可能時間を自律的に増加させるように動作する。シミュレーションの結果、信号サイクル決定アルゴリズムの導入を行わない場合と比べてDelayTimeが改善し、ネットワーク全体で処理できる車両数も増加した。
以上より、交通ネットワークの物理的構造を変更せず、車両の制御方式を変更することでネットワーク全体の処理能の向上が可能であることが示された。また、生命創発型制御を経路指示、および信号サイクル決定という異なる制御方式に組み込む事によりネットワーク性能の上昇がみられたことから、提案手法の汎用性も示すことが出来た。これにより混雑の解消を目的とした別分野のシステムにもこれらの手法が有効である可能性が示された。
ただし、処理を行う制御点の決定方法、および生体内制御内の感度パラメータの調整方法について定義する手法は検討の余地がある。今後、これらを明らかにすることで系が抱える構造的なボトルネックを特定し、その解消・制御方法を提供できるシステムの実現へと本研究の内容を昇華出来ると考えられる。