Metaheuristics for Traffic Control and Optimization: Current Challenges and Prospects
Creators
- 1. King Fahd University of Petroleum and Minerals
- 2. Imam Abdulrahman Bin Faisal University
- 3. University of Engineering and Technology Peshawar
- 4. Qassim University
Description
Intelligent traffic control at signalized intersections in urban areas is vital for mitigating congestion and ensuring sustainable traffic operations. Poor traffic management at road intersections may lead to numerous issues such as increased fuel consumption, high emissions, low travel speeds, excessive delays, and vehicular stops. The methods employed for traffic signal control play a crucial role in evaluating the quality of traffic operations. Existing literature is abundant, with studies focusing on applying regression and probability-based methods for traffic light control. However, these methods have several shortcomings and can not be relied on for heterogeneous traffic conditions in complex urban networks. With rapid advances in communication and information technologies in recent years, various metaheuristics-based techniques have emerged on the horizon of signal control optimization for real-time intelligent traffic management. This study critically reviews the latest advancements in swarm intelligence and evolutionary techniques applied to traffic control and optimization in urban networks. The surveyed literature is classified according to the nature of the metaheuristic used, considered optimization objectives, and signal control parameters. The pros and cons of each method are also highlighted. The study provides current challenges, prospects, and outlook for future research based on gaps identified through a comprehensive literature review.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يعد التحكم الذكي في حركة المرور عند التقاطعات ذات الإشارات في المناطق الحضرية أمرًا حيويًا للتخفيف من الازدحام وضمان عمليات المرور المستدامة. قد يؤدي سوء إدارة حركة المرور عند تقاطعات الطرق إلى العديد من المشكلات مثل زيادة استهلاك الوقود والانبعاثات العالية وسرعات السفر المنخفضة والتأخير المفرط وتوقف المركبات. تلعب الطرق المستخدمة للتحكم في إشارات المرور دورًا حاسمًا في تقييم جودة عمليات المرور. الأدبيات الموجودة وفيرة، حيث تركز الدراسات على تطبيق الأساليب القائمة على الانحدار والاحتمال للتحكم في إشارات المرور. ومع ذلك، فإن هذه الأساليب لها العديد من أوجه القصور ولا يمكن الاعتماد عليها لظروف المرور غير المتجانسة في الشبكات الحضرية المعقدة. مع التقدم السريع في تكنولوجيا الاتصالات والمعلومات في السنوات الأخيرة، ظهرت العديد من التقنيات القائمة على metaheuristics في أفق تحسين التحكم في الإشارات لإدارة حركة المرور الذكية في الوقت الفعلي. تستعرض هذه الدراسة بشكل نقدي أحدث التطورات في ذكاء السرب والتقنيات التطورية المطبقة على التحكم في حركة المرور والتحسين في الشبكات الحضرية. يتم تصنيف الأدبيات التي تم مسحها وفقًا لطبيعة metaheuristic المستخدمة، وتعتبر أهداف التحسين، ومعلمات التحكم في الإشارة. كما يتم تسليط الضوء على إيجابيات وسلبيات كل طريقة. تقدم الدراسة التحديات الحالية والآفاق والتوقعات للبحوث المستقبلية بناءً على الثغرات التي تم تحديدها من خلال مراجعة شاملة للأدبيات.Translated Description (French)
Un contrôle intelligent de la circulation aux intersections signalées dans les zones urbaines est essentiel pour atténuer les embouteillages et assurer des opérations de circulation durables. Une mauvaise gestion de la circulation aux intersections routières peut entraîner de nombreux problèmes tels qu'une consommation de carburant accrue, des émissions élevées, de faibles vitesses de déplacement, des retards excessifs et des arrêts de véhicules. Les méthodes employées pour le contrôle des feux de circulation jouent un rôle crucial dans l'évaluation de la qualité des opérations de trafic. La littérature existante est abondante, avec des études axées sur l'application de méthodes de régression et basées sur les probabilités pour le contrôle des feux de circulation. Cependant, ces méthodes présentent plusieurs lacunes et ne peuvent être invoquées pour des conditions de trafic hétérogènes dans des réseaux urbains complexes. Avec les progrès rapides des technologies de la communication et de l'information au cours des dernières années, diverses techniques basées sur la métaheuristique ont émergé à l'horizon de l'optimisation du contrôle du signal pour la gestion intelligente du trafic en temps réel. Cette étude passe en revue de manière critique les dernières avancées en matière d'intelligence d'essaim et de techniques évolutives appliquées au contrôle et à l'optimisation du trafic dans les réseaux urbains. La littérature étudiée est classée en fonction de la nature de la métaheuristique utilisée, des objectifs d'optimisation considérés et des paramètres de contrôle du signal. Les avantages et les inconvénients de chaque méthode sont également mis en évidence. L'étude fournit les défis actuels, les perspectives et les perspectives pour la recherche future sur la base des lacunes identifiées par une revue complète de la littérature.Translated Description (Spanish)
El control inteligente del tráfico en las intersecciones señalizadas en las zonas urbanas es vital para mitigar la congestión y garantizar operaciones de tráfico sostenibles. La mala gestión del tráfico en las intersecciones de carreteras puede provocar numerosos problemas, como un mayor consumo de combustible, altas emisiones, bajas velocidades de desplazamiento, retrasos excesivos y paradas de vehículos. Los métodos empleados para el control de las señales de tráfico desempeñan un papel crucial en la evaluación de la calidad de las operaciones de tráfico. La literatura existente es abundante, con estudios centrados en la aplicación de métodos basados en la regresión y la probabilidad para el control de los semáforos. Sin embargo, estos métodos tienen varias deficiencias y no se puede confiar en ellos para condiciones de tráfico heterogéneas en redes urbanas complejas. Con los rápidos avances en las tecnologías de la comunicación y la información en los últimos años, han surgido varias técnicas basadas en la metaheurística en el horizonte de la optimización del control de señales para la gestión inteligente del tráfico en tiempo real. Este estudio revisa críticamente los últimos avances en inteligencia de enjambres y técnicas evolutivas aplicadas al control y optimización del tráfico en redes urbanas. La literatura encuestada se clasifica de acuerdo con la naturaleza de la metaheurística utilizada, los objetivos de optimización considerados y los parámetros de control de la señal. También se destacan los pros y los contras de cada método. El estudio proporciona desafíos actuales, perspectivas y perspectivas para futuras investigaciones basadas en las brechas identificadas a través de una revisión exhaustiva de la literatura.Files
78022.pdf
Files
(2.3 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:aaa6dc70046140fe24e9a8a967884e5c
|
2.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- Metaheuristics للتحكم في حركة المرور وتحسينها: التحديات والآفاق الحالية
- Translated title (French)
- Métaheuristiques pour le contrôle et l'optimisation du trafic : défis et perspectives actuels
- Translated title (Spanish)
- Metaheurística para el control y optimización del tráfico: desafíos y perspectivas actuales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3197199645
- DOI
- 10.5772/intechopen.99395
References
- https://openalex.org/W1488627817
- https://openalex.org/W1529965533
- https://openalex.org/W1564250896
- https://openalex.org/W1565037240
- https://openalex.org/W1585346482
- https://openalex.org/W1698059316
- https://openalex.org/W179940750
- https://openalex.org/W1834165028
- https://openalex.org/W1951290844
- https://openalex.org/W1966071304
- https://openalex.org/W1970204203
- https://openalex.org/W1972874107
- https://openalex.org/W1974745815
- https://openalex.org/W1976744965
- https://openalex.org/W1983476762
- https://openalex.org/W1992831203
- https://openalex.org/W1993885071
- https://openalex.org/W1994569097
- https://openalex.org/W1996426351
- https://openalex.org/W2002803284
- https://openalex.org/W2002937539
- https://openalex.org/W2005584960
- https://openalex.org/W2009343040
- https://openalex.org/W2009744497
- https://openalex.org/W2011804935
- https://openalex.org/W2011971325
- https://openalex.org/W2012115555
- https://openalex.org/W2019562679
- https://openalex.org/W2022908515
- https://openalex.org/W2024060531
- https://openalex.org/W2032777645
- https://openalex.org/W2042985764
- https://openalex.org/W2049850137
- https://openalex.org/W2058928902
- https://openalex.org/W2061438946
- https://openalex.org/W2065731394
- https://openalex.org/W2068168540
- https://openalex.org/W2069472098
- https://openalex.org/W2079645323
- https://openalex.org/W2085907439
- https://openalex.org/W2096673585
- https://openalex.org/W2104201818
- https://openalex.org/W2105540825
- https://openalex.org/W2110709360
- https://openalex.org/W2114224867
- https://openalex.org/W2120387195
- https://openalex.org/W2128682479
- https://openalex.org/W2131398657
- https://openalex.org/W2135615897
- https://openalex.org/W2141674768
- https://openalex.org/W2143560894
- https://openalex.org/W2144317842
- https://openalex.org/W2149012699
- https://openalex.org/W2159721029
- https://openalex.org/W2166992393
- https://openalex.org/W2167915093
- https://openalex.org/W2170400052
- https://openalex.org/W2171131508
- https://openalex.org/W2248192086
- https://openalex.org/W2286059868
- https://openalex.org/W2391037491
- https://openalex.org/W2416985434
- https://openalex.org/W2483127024
- https://openalex.org/W2498688231
- https://openalex.org/W2501699927
- https://openalex.org/W2534228524
- https://openalex.org/W2561863638
- https://openalex.org/W2575081444
- https://openalex.org/W2583171572
- https://openalex.org/W2583455981
- https://openalex.org/W2615043807
- https://openalex.org/W2734335288
- https://openalex.org/W2764201341
- https://openalex.org/W2775318398
- https://openalex.org/W2776275498
- https://openalex.org/W2777384256
- https://openalex.org/W2779329725
- https://openalex.org/W2783272115
- https://openalex.org/W2783846395
- https://openalex.org/W2790165905
- https://openalex.org/W2801026075
- https://openalex.org/W2806568376
- https://openalex.org/W2884351379
- https://openalex.org/W2896326353
- https://openalex.org/W2900019936
- https://openalex.org/W2906962292
- https://openalex.org/W2936501841
- https://openalex.org/W2937955231
- https://openalex.org/W2963103847
- https://openalex.org/W2974536421
- https://openalex.org/W2989061133
- https://openalex.org/W2989964569
- https://openalex.org/W2992677309
- https://openalex.org/W2994774399
- https://openalex.org/W2999264139
- https://openalex.org/W3002983928
- https://openalex.org/W3006653398
- https://openalex.org/W3009611737
- https://openalex.org/W3023917962
- https://openalex.org/W3041511729
- https://openalex.org/W3041789421
- https://openalex.org/W3083982895
- https://openalex.org/W3087067149
- https://openalex.org/W3103816438
- https://openalex.org/W3117323734
- https://openalex.org/W3128826941
- https://openalex.org/W3131565058
- https://openalex.org/W4211119117
- https://openalex.org/W4238076109
- https://openalex.org/W4239656498
- https://openalex.org/W4292083457