Genetische Programmierung verbessert Verkehrslichtsteuerung mit symmetrischer Prioritätsfunktion

Eine neue Variante der genetischen Programmierung (GP) namens GPLight+ setzt neue Maßstäbe bei der automatischen Gestaltung von Ampelschaltungen. Durch die Einführung einer symmetrischen Prioritätsfunktion, die die Dringlichkeit eines Phasenwechsels anhand der aktuellen Verkehrsbedingungen berechnet, kann das System die Bedürfnisse aller Phasen einheitlich berücksichtigen.

Die Symmetrie wird durch zwei gemeinsam genutzte Teilbäume realisiert, die jeweils die Dringlichkeit einer Fahrtrichtung innerhalb einer Phase darstellen. Diese Struktur ermöglicht es, die Komplexität der Modellierung zu reduzieren und gleichzeitig die Interpretierbarkeit der erstellten Funktionen zu erhöhen.

Bei umfangreichen Tests mit dem Cityflow-Verkehrssimulator und mehreren öffentlich zugänglichen Datensätzen aus realen Städten zeigte GPLight+ deutlich bessere Ergebnisse als herkömmliche GP‑Ansätze. Die erlernten Ampelschaltungen sind nicht nur effizienter, sondern auch leicht verständlich und damit sofort einsatzbereit.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die symmetrische Prioritätsfunktion ein vielversprechender Ansatz ist, um Verkehrsflüsse in Städten intelligenter zu steuern und gleichzeitig die Transparenz der Algorithmen zu wahren.