[发明专利]一种考虑随机车流的信号交叉口车道分配方法及装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及道路交通管理技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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。

一方面，本发明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：

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。

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：

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。

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：

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。

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：

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。

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：