本发明专利技术公开了一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法及装置，其中，方法包括：获取随机车流；对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型；根据服务水平可靠度对所述两阶段随机规划模型进行解耦处理，得到第一阶段解耦模型和第二阶段解耦模型；根据梯度下降算法对所述第一阶段解耦模型和所述第二阶段解耦模型进行优化迭代计算处理，得到服务水平可靠度指标组合；根据所述服务水平可靠度指标组合对所述第一阶段解耦模型进行求解处理，得到信号交叉口车道分配结果。本发明专利技术实施例能够提高车道分配的鲁棒性，降低了计算复杂度和计算成本，可以广泛应用于道路交通管理技术领域。域。域。
【技术实现步骤摘要】
一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法及装置
[0001]本专利技术涉及道路交通管理
，尤其是一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法及装置。
技术介绍
[0002]随着社会经济的快速发展，人们的出行需求日益增长，道路供给与出行需求不匹配的现象也日趋严重。而交叉口作为车流汇集和疏散的中心，往往会成为交通网络中的瓶颈路段，对延误情况有着关键的影响。现有的交叉口车道分配方法通过假定交叉口的车流到达为固定值，根据信号控制对车道进行分配。但是由于交通需求具有波动性和随机性，每个周期到达的车辆数通常并不相同，相关方法中存在可解释性差、计算成本过高的问题。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法及装置，以实现提高车道分配的鲁棒性，以及减低计算成本。
[0004]一方面，本专利技术提供了一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法，包括：
[0005]获取随机车流；
[0006]对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型；
[0007]根据服务水平可靠度对所述两阶段随机规划模型进行解耦处理，得到第一阶段解耦模型和第二阶段解耦模型；
[0008]根据梯度下降算法对所述第一阶段解耦模型和所述第二阶段解耦模型进行优化迭代计算处理，得到服务水平可靠度指标组合；
[0009]根据所述服务水平可靠度指标组合对所述第一阶段解耦模型进行求解处理，得到信号交叉口车道分配结果。
[0010]可选地，所述对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型，包括：
[0011]对所述随机车流进行随机场景划分处理，得到随机场景集合；
[0012]根据所述随机场景集合进行车流最小延误计算，得到所述目标函数；
[0013]根据所述目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型。
[0014]可选地，所述根据所述随机场景集合进行车流最小延误计算，得到所述目标函数，包括：
[0015]所述目标函数包括第一阶段目标函数和第二阶段目标函数；
[0016]对所述随机场景集合中所有场景进行车流最小延误期望计算，得到所述第一阶段目标函数；
[0017]对所述第一阶段目标函数进行求解得到车道分配方案，根据所述车道分配方案对所述随机场景集合中的任意一个场景进行车流延误计算，得到所述第二阶段目标函数。
[0018]可选地，所述根据所述车道分配方案对所述随机场景集合中的任意一个场景进行车流延误计算，得到所述第二阶段目标函数，包括：
[0019]根据所述车道分配方案对所述随机场景集合中的任意一个场景进行车流周期划分处理，得到车流周期集合；
[0020]对所述车流周期集合进行车道延误计算处理，得到场景车道延误；
[0021]根据所述场景车道延误和场景车流量，得到所述第二阶段目标函数。
[0022]可选地，所述对所述车流周期集合进行车道延误计算处理，得到场景车道延误，包括：
[0023]获取所述车流周期集合中每一个周期的周期长度、车流到达率、车道绿灯时长、饱和流率和剩余排队车辆数；
[0024]通过车道延误计算公式对所述周期长度、车流到达率、车道绿灯时长、饱和流率和剩余排队车辆数进行计算，得到场景车道延误。
[0025]可选地，所述根据服务水平可靠度对所述两阶段随机规划模型进行解耦处理，得到第一阶段解耦模型和第二阶段解耦模型，包括：
[0026]初始化服务水平可靠度指标；
[0027]通过所述服务水平可靠度指标对所述两阶段随机规划模型的第一阶段进行储备通行能力计算处理，得到第一阶段解耦模型；
[0028]根据所述第一阶段解耦模型对所述两阶段随机规划模型的第二阶段进行车流延误计算处理，得到第二阶段解耦模型。
[0029]可选地，所述根据梯度下降算法对所述第一阶段解耦模型和所述第二阶段解耦模型进行优化迭代计算处理，得到服务水平可靠度指标组合，包括：
[0030]初始化服务水平可靠度集合；
[0031]将所述服务水平可靠度集合输入所述第一阶段解耦模型进行车道分配计算处理，得到分配车道；
[0032]根据所述分配车道对所述第二阶段解耦模型进行期望总延误计算处理，得到总延误期望差值；
[0033]根据所述总延误期望差值对所述服务水平可靠度集合进行更新，返回至将所述服务水平可靠度集合输入所述第一阶段解耦模型进行车道分配计算处理，得到分配车道这一步骤，直至总延误期望差值少于预设阈值，将所述服务水平可靠度集合确定为服务水平可靠度指标组合。
[0034]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配装置，包括：
[0035]第一模块，用于获取随机车流；
[0036]第二模块，用于对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型；
[0037]第三模块，用于根据服务水平可靠度对所述两阶段随机规划模型进行解耦处理，得到第一阶段解耦模型和第二阶段解耦模型；
[0038]第四模块，用于根据梯度下降算法对所述第一阶段解耦模型和所述第二阶段解耦模型进行优化迭代计算处理，得到服务水平可靠度指标组合；
[0039]第五模块，用于根据所述服务水平可靠度指标组合对所述第一阶段解耦模型进行求解处理，得到信号交叉口车道分配结果。
[0040]另一方面，本专利技术实施例还公开了一种电子设备，包括处理器以及存储器；
[0041]所述存储器用于存储程序；
[0042]所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。
[0043]另一方面，本专利技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。
[0044]另一方面，本专利技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。
[0045]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术实施例通过对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型；能够适用于随机车流到达的场景下，以最小化延误为优化目标构建模型，有效减低了交叉口车流的期望延误，也提高了车道分配方案的鲁棒性；另外，本专利技术实施例还通过引入服务水平可靠度的概念，对模型进行解耦，将问题转化为求解使得期望总延误最小的服务水平可靠度组合，降低了计算复杂度，提高了求解效率。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法，其特征在于，所述方法包括：获取随机车流；对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型；根据服务水平可靠度对所述两阶段随机规划模型进行解耦处理，得到第一阶段解耦模型和第二阶段解耦模型；根据梯度下降算法对所述第一阶段解耦模型和所述第二阶段解耦模型进行优化迭代计算处理，得到服务水平可靠度指标组合；根据所述服务水平可靠度指标组合对所述第一阶段解耦模型进行求解处理，得到信号交叉口车道分配结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述随机车流进行随机规划处理，以车流最小延误为目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型，包括：对所述随机车流进行随机场景划分处理，得到随机场景集合；根据所述随机场景集合进行车流最小延误计算，得到所述目标函数；根据所述目标函数进行模型构建，得到两阶段随机规划模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述随机场景集合进行车流最小延误计算，得到所述目标函数，包括：所述目标函数包括第一阶段目标函数和第二阶段目标函数；对所述随机场景集合中所有场景进行车流最小延误期望计算，得到所述第一阶段目标函数；对所述第一阶段目标函数进行求解得到车道分配方案，根据所述车道分配方案对所述随机场景集合中的任意一个场景进行车流延误计算，得到所述第二阶段目标函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述车道分配方案对所述随机场景集合中的任意一个场景进行车流延误计算，得到所述第二阶段目标函数，包括：根据所述车道分配方案对所述随机场景集合中的任意一个场景进行车流周期划分处理，得到车流周期集合；对所述车流周期集合进行车道延误计算处理，得到场景车道延误；根据所述场景车道延误和场景车流量，得到所述第二阶段目标函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述车流周期集合进行车道延误计算处理，得到场景车道延误，包括：获取所述车流周期集合中每一个周期的周期长度、车流到达率、车道绿灯时长、饱和流率和剩余排队车辆数；通过车道延误计算公式对所述周期长度、车流到达率、车道绿灯时长、饱和流率和剩余排队车辆数进行计算，得到...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄玮，程浩帆，黄国煜，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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