Traffic Signal Control with Fuzzy Membership Functions Generated by Genetic Algorithms

유전 알고리즘에 의해 생성된 퍼지 소속함수를 갖는 교통 신호 제어

In this paper, a fuzzy traffic controller using genetic algorithms is presented. Conventional fuzzy traffic controllers use membership functions generated by humans. However, this approach does not guarantee the optimal solution to design the fuzzy controller. Genetic algorithm is a good problem solving method requiring domain-specific knowledge that is often heuristic. To find fuzzy membership functions showing good performance, a fitness function must be defined. However it's not easy in traffic control to define such a function as a numeric expression. Thus, we use simulation approach, namely, the fitness value of a solution is determined by use of a performance measure that is obtained by traffic simulator. The proposed method outperforms the conventional fuzzy controllers.

본 논문에서는 유전 알고리즘을 사용하는 퍼지 교통 제어기를 제안한다. 일반적인 퍼지 교통 제어기들은 사람에 의해 생성된 소속함수들을 사용한다. 그러나 이 방식은 퍼지 제어기를 설계하는데 최적의 해를 보장하지 못한다. 유전 알고리즘은 휴리스틱적인 특정 영역의 지식을 필요로 하는 최적화 문제의 좋은 해결 방법이다. 좋은 성능을 보이는 퍼지 소속함수를 찾기 위해서 적합도 함수가 정의되어야 한다. 그러나 교통 제어에서 적합도 함수를 수치 표현으로 정의하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 교통 시뮬레이터에 의해 얻어지는 성능척도로써 해의 적합도를 결정하는 시뮬레이션 접근법을 사용한다. 제안된 방법은 기존의 퍼지 제어기들에 비하여 우수한 성능을 보여준다.