Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2005
Autor(a) principal: Gobbo, Alexandre Fadel
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/94
Resumo: It is proposed in this dissertation a traffic optimization model based on neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) to be applied in real-time optimization, targeting the architecture of the traffic control system deployed in the city of Curitiba, considering its properties and restrictions. The model presented herein has a similar approach to the best known dynamic traffic optimization system, SCOOT, implementing hill-climbing optimization on a performance index defined as a weighted sum of the links' measures of effectiveness. However, the nature of the traffic flow sampling in Curitiba, by not distinguishing the flow tuning rates, implies the simulation model should be closer to those implemented by offline traffic simulation tools. Transyt, which is one of the most popular offline traffic simulators, was used in order to generate training data and as a reference to validate the results. Real-time optimization based on the mathematical model of Transyt cannot be applied to systems with a large number of intersections in the current state of technology, due to the high computational costs of the algorithms, unless by imposing restrictions on the search space. ANFIS was used in order to capture the knowledge of the simulator, which means to approximate Transyt's outputs. ANFIS was chosen due to its precision and low execution time. Its estimations made it possible the real-time execution of optimization algorithms for a very large number of intersections. Regarding the optimization processes, well-known methods such as EQUISAT and hill-climbing were used. A hybrid optimization method was also validated using a genetic algorithm to provide an initial state for the hill-climbing method.
id UTFPR-12_d77b9697ad07af9ad39fd326323eb3c6
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/94
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfegoEngenharia de tráfegoTraffic engineeringIt is proposed in this dissertation a traffic optimization model based on neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) to be applied in real-time optimization, targeting the architecture of the traffic control system deployed in the city of Curitiba, considering its properties and restrictions. The model presented herein has a similar approach to the best known dynamic traffic optimization system, SCOOT, implementing hill-climbing optimization on a performance index defined as a weighted sum of the links' measures of effectiveness. However, the nature of the traffic flow sampling in Curitiba, by not distinguishing the flow tuning rates, implies the simulation model should be closer to those implemented by offline traffic simulation tools. Transyt, which is one of the most popular offline traffic simulators, was used in order to generate training data and as a reference to validate the results. Real-time optimization based on the mathematical model of Transyt cannot be applied to systems with a large number of intersections in the current state of technology, due to the high computational costs of the algorithms, unless by imposing restrictions on the search space. ANFIS was used in order to capture the knowledge of the simulator, which means to approximate Transyt's outputs. ANFIS was chosen due to its precision and low execution time. Its estimations made it possible the real-time execution of optimization algorithms for a very large number of intersections. Regarding the optimization processes, well-known methods such as EQUISAT and hill-climbing were used. A hybrid optimization method was also validated using a genetic algorithm to provide an initial state for the hill-climbing method.Neste trabalho propõe-se um método de otimização de tráfego baseado em sistemas de inferência neuro-fuzzy (ANFIS). Esse método deve ser aplicável a um contexto de otimização em tempo real e orientado à arquitetura do sistema de controle de tráfego da cidade de Curitiba, considerando suas características e restrições. O modelo proposto apresenta similaridades com o principal sistema de otimização dinâmica de tráfego existente, denominado SCOOT, empregando o método hill-climbing sobre um índice de desempenho calculado pela ponderação das estimativas de eficiência dos links. Entretanto, a amostragem de dados de fluxo no sistema de Curitiba, por não fornecer medida das conversões em tempo real, determina que o modelo de simulação seja mais aproximado ao utilizado por ferramentas offline de otimização. Empregou-se o Transyt, uma das mais populares ferramentas de simulação e otimização offline, na geração de dados de treinamento ao ANFIS e como referência para validação dos resultados. O alto custo computacional do modelo matemático implementado no Transyt impede sua aplicação na otimização em tempo real de um grande número de cruzamentos sem que se imponha restrições no espaço de busca. Utilizou-se o ANFIS para extrair o conhecimento do simulador, ou seja, aproximar seus resultados. Optou-se pelo ANFIS por apresentar boa precisão e baixo custo computacional e assim sua utilização viabilizou a execução de algoritmos de otimização para um grande número de cruzamentos. Com relação aos processos de otimização, utilizou-se métodos consagrados como o EQUISAT e o hill-climbing, mas também foi avaliado o uso de um algoritmo genético para geração de um estado inicial ao hill-climbing, em um otimizador híbrido.Centro Federal de Educação Tecnológica do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialStadzisz, Paulo CézarGobbo, Alexandre Fadel2010-10-13T17:57:26Z2010-10-13T17:57:26Z200513/10/2010info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis1,86 MBapplication/pdfGOBBO, Alexandre Fadel. Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego. 2005. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2005.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/94porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-06-03T17:42:02Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/94Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2020-06-03T17:42:02Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
title Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
spellingShingle Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
Gobbo, Alexandre Fadel
Engenharia de tráfego
Traffic engineering
title_short Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
title_full Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
title_fullStr Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
title_full_unstemmed Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
title_sort Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego
author Gobbo, Alexandre Fadel
author_facet Gobbo, Alexandre Fadel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Stadzisz, Paulo Cézar
dc.contributor.author.fl_str_mv Gobbo, Alexandre Fadel
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia de tráfego
Traffic engineering
topic Engenharia de tráfego
Traffic engineering
description It is proposed in this dissertation a traffic optimization model based on neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) to be applied in real-time optimization, targeting the architecture of the traffic control system deployed in the city of Curitiba, considering its properties and restrictions. The model presented herein has a similar approach to the best known dynamic traffic optimization system, SCOOT, implementing hill-climbing optimization on a performance index defined as a weighted sum of the links' measures of effectiveness. However, the nature of the traffic flow sampling in Curitiba, by not distinguishing the flow tuning rates, implies the simulation model should be closer to those implemented by offline traffic simulation tools. Transyt, which is one of the most popular offline traffic simulators, was used in order to generate training data and as a reference to validate the results. Real-time optimization based on the mathematical model of Transyt cannot be applied to systems with a large number of intersections in the current state of technology, due to the high computational costs of the algorithms, unless by imposing restrictions on the search space. ANFIS was used in order to capture the knowledge of the simulator, which means to approximate Transyt's outputs. ANFIS was chosen due to its precision and low execution time. Its estimations made it possible the real-time execution of optimization algorithms for a very large number of intersections. Regarding the optimization processes, well-known methods such as EQUISAT and hill-climbing were used. A hybrid optimization method was also validated using a genetic algorithm to provide an initial state for the hill-climbing method.
publishDate 2005
dc.date.none.fl_str_mv 13/10/2010
2005
2010-10-13T17:57:26Z
2010-10-13T17:57:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv GOBBO, Alexandre Fadel. Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego. 2005. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2005.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/94
identifier_str_mv GOBBO, Alexandre Fadel. Proposta de aplicação de sistema de inferência neuro-fuzzy para otimização de tráfego. 2005. 94 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2005.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/94
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 1,86 MB
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
publisher.none.fl_str_mv Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498251671732224