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El sistema de semáforos de IA podrían desaparecer los atascos de tráfico

 

  • Desarrollado por investigadores de la Universidad de Aston

    El sistema interpreta las imágenes de las cámaras en vivo

  • Y adapta las luces para compensar

    El sistema ha superado significativamente a todos los demás métodos

Las largas colas y los atascos de tráfico en los semáforos podrían ser cosa del pasado, gracias a un nuevo sistema de inteligencia artificial desarrollado por investigadores de la Universidad de Aston.

El sistema, el primero de su tipo, interpreta las imágenes de cámaras en vivo y adapta las luces del semáforo para compensar, eso mantiene el flujo de tráfico y reduce la congestión. El trabajo se detalla en el documento ‘Control de señales de tráfico basado en la visión y totalmente autónomo: de la simulación a la realidad‘ que fue presentado en la Conferencia de agentes autónomos y sistemas multiagente 2022 el 11 de mayo.

El sistema utiliza un aprendizaje de refuerzo profundo, en el que un programa comprende cuándo no lo está haciendo bien y prueba un curso de acción diferente, o continúa mejorando cuando progresa.

En las pruebas, el sistema superó significativamente a todos los demás métodos, que generalmente se basan en transiciones de fase diseñadas manualmente.

En 2019, se estimó que la congestión en las áreas urbanas del Reino Unido hace que las personas pierdan en promedio 115 horas y £ 894 en combustible cada año. Una de las principales causas de la congestión es la programación inadecuada de los semáforos.

Los investigadores construyeron un simulador de tráfico fotorrealista de última generación, Traffic 3D, para entrenar su programa, enseñándolo a manejar diferentes escenarios de tráfico y clima. Primero, el sistema se probó en un cruce real, posteriormente se adaptó a las intersecciones de tráfico reales a pesar de haber sido adaptado completamente en simulaciones. Por lo tanto, podría ser eficaz en muchos entornos del mundo real.

La Dra. Maria Chli, lectora de Ciencias de la Computación en la Universidad de Aston, explicó: “Hemos configurado esto como un juego de control de tráfico. El programa obtiene una “recompensa” cuando un automóvil pasa por un cruce. Cada vez que un automóvil tiene que esperar o hay un atasco, hay una recompensa negativa. En realidad, no hay aportes de nosotros, simplemente controlamos el sistema de recompensas”.

En la actualidad, la principal forma de automatización de semáforos utilizada en los cruces depende de los bucles de inducción magnética, un cable se encuentra en la carretera y registra la cantidad de autos que pasan sobre él. El programa cuenta eso y luego reacciona a los datos. Mientras que la IA creada por el equipo de la Universidad de Aston “ve” un alto volumen de tráfico antes de que los autos hayan pasado el semáforo y toma su decisión en ese momento, es más sensible y puede reaccionar más rápidamente.

El Dr. George Vogiatzis, profesor titular de Ciencias de la Computación en la Universidad de Aston, dijo: “La razón por la que hemos basado este programa en comportamientos aprendidos es para que pueda comprender situaciones que no ha experimentado explícitamente antes. Probamos esto con un obstáculo físico que está causando congestión, en lugar de las fases del semáforo, y aún así el sistema funcionó bien. Siempre que haya un vínculo causal, la computadora finalmente descubrirá cuál es ese vínculo. Es un sistema intensamente poderoso”.

El programa se puede configurar para ver cualquier cruce de tráfico, real o simulado, y comenzará a aprender de forma autónoma. El sistema de recompensas se puede manipular, por ejemplo, para animar al programa a dejar pasar rápidamente a los vehículos de emergencia. Pero el programa siempre se enseña solo, en lugar de ser programado con instrucciones específicas.

Los investigadores esperan comenzar a probar su sistema en carreteras reales este año.

 

Imágenes cortesia Aston University

Acerca de la Universidad de Aston

Fundada en 1895 y una universidad desde 1966, Aston es una universidad del Reino Unido establecida desde hace mucho tiempo dirigida por sus tres principales beneficiarios: estudiantes, empresas y profesiones, la región y sociedad. Está ubicada en Birmingham.

Fue nombrada Universidad del Año 2020 por The Guardian, mientras que el programa de MBA de tiempo completo de la Universidad ha sido clasificado entre los 100 mejores del mundo en el ranking Economist MBA 2021. Se encuentra en el puesto 12 en el Reino Unido y 85 en el mundo.

 

 

 

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