一种使用特殊相序的交叉口信控配时优化方法及装置与流程

本发明属于智能交通生产领域，尤其涉及一种使用特殊相序的交叉口信控配时优化方法及装置。

背景技术：

1、目前在交叉口的阶段信控配时优化时，当一个流向涉及多个阶段，无法根据流向指标准确获得阶段绿信比，从而导致无法准确为交叉口各阶段分配绿灯时间。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种使用特殊相序的交叉口信控配时优化方法及装置，所述方法包括：获取交叉口各流向的流向流量和流向通行能力、交叉口每个阶段的阶段绿信比；根据所述流向流量和所述流向通行能力调整各阶段绿信比；根据调整后的阶段绿信比优化交叉口的各阶段的绿灯时间。本发明实施例的技术方案根据涉及多个阶段的各流向的流向流量和流向通行能力优化交叉口每个阶段的阶段绿信比，获得更为准确的阶段绿信比，据此获得信控配时方案提高了交叉口交通的流畅性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种使用特殊相序的交叉口信控配时优化方法，所述特殊相序为交叉口存在至少一个流向涉及多个阶段，包括：获取交叉口各流向的流向流量和流向通行能力、交叉口每个阶段的阶段绿信比；根据所述流向流量和所述流向通行能力调整各阶段绿信比；根据调整后的阶段绿信比优化交叉口的各阶段的绿灯时间。

3、由上，根据涉及多个阶段的各流向的流向流量和流向通行能力优化交叉口每个阶段的阶段绿信比，获得更为准确的阶段绿信比，据此获得信控配时方案提高了交叉口交通的流畅性。

4、在第一方面的一种可能实施方式中，根据所述流向流量和所述流向通行能力通过梯度下降方法调整所述阶段绿信比，包括：根据所述流向流量和所述流向通行能力获得每个流向的流向聚合流率比，每个流向的流向聚合流率比等于该流向的流向流量除以该流向的流向通行能力；以获取的各阶段绿信比组成的向量为阶段向量的初始值，通过梯度下降在阶段空间对流向总饱和度寻优，根据流向总饱和度最优时的各阶段向量值获得调整后的阶段绿信比，所述流向总饱和度为各流向的流向饱和度的和，每个流向的流向饱和度为该流向的流向聚合流率比与该流向的流向绿信比的比值，每个流向的流向绿信比为阶段向量中该流向涉及的各阶段对应维度的值的和。阶段空间为交叉口各阶段为维度组成的空间，阶段向量为阶段空间的向量，梯度为流向总饱和度关于阶段向量的梯度。

5、由上，在阶段空间通过梯度下降根据涉及多个阶段的各流向的流向流量和流向通行能力优化交叉口每个阶段的阶段绿信比，获得更为准确的阶段绿信比。

6、在第一方面的一种可能实施方式中，每个流向的流向流量为该流向的各车道的车道出发流量分配在该流向上的和，每个流向的流向通行能力为该流向的各车道的车道通行能力分配在该流向上的和。

7、由上，通过各车道的车道出发流量和流向通行能力分配到相应的流向，再聚集各流向上分配的车道出发流量和流向通行能力，准确获得每个流向的流向流量和流向通行能力。

8、在第一方面的一种可能实施方式中，还包括：获取交叉口各流向的流向流率比和流向调整系数，其中，每个流向的流向调整系数随该流向的拥堵情况正向变化；根据所述流向流率比和所述流向调整系数获得所述阶段绿信比。

9、在第一方面的一种可能实施方式中，所述根据所述流向流率比和所述调整系数获得所述阶段绿信比，包括：根据所述流向流率比获得每个阶段的第一关键流向，每个阶段的第一关键流向为该阶段中流向流率比最大的流向；根据第一关键流向获得每个阶段的阶段流率比，每个阶段的阶段流率比等于该阶段的第一关键流向的流向流率比、流向调整系数和流向权重系数的乘积；根据所述阶段流率比获得所述阶段绿信比，每个阶段的阶段绿信比等于该阶段的阶段流率比与总流率比的比值。

10、由上，选择阶段中流向流率比的最大值作为阶段流率比，进而使获得的阶段绿信比能满足阶段中各流向各自的车道要求。

11、在第一方面的一种可能实施方式中，还包括：获取交叉口各流向的绿灯时间利用率；根据所述调整后的各阶段绿信比获得交叉口各流向涉及的每个阶段的流向分配比例；根据所述流向绿灯利用率、所述流向分配比例和所述阶段绿信比获得交叉口绿灯利用率；在根据调整后的阶段绿信比优化交叉口的各阶段的绿灯时间之前，根据所述交叉口绿灯利用率正向调整交叉口信控周期。在一些实施例中，一个流向在其涉及的一个阶段的流向分配比例为该阶段经过所述调整后的阶段绿信比与该流向的总阶段绿信比，一个流向的总阶段绿信比等于该流向涉及的各阶段的经过所述调整后的各阶段绿信比的和。

12、由上，根据流向绿灯利用率、流向分配比例和阶段绿信比准确获得交叉口绿灯利用率，并根据交叉口绿灯利用率正向调整交叉口信控周期，从而在交叉口任一流向饱和时延长信控周期，从而相对增加绿灯时间，以缓解交叉口的饱和流向。

13、在第一方面的一种可能实施方式中，根据所述流向绿灯利用率、所述流向分配比例和所述阶段绿信比获得交叉口绿灯利用率，包括：根据所述流向绿灯利用率和所述流向分配比例获得每个阶段的阶段绿灯利用率，每个阶段的阶段绿灯利用率等于该阶段的第二关键流向的流向分配绿灯利用率，每个阶段的第二关键流向为该阶段中的流向分配绿灯利用率的最大值对应的流向，每个阶段的每个流向的流向分配绿灯利用率等于该流向的流向绿灯利用率与该流向的流向分配比例的乘积；根据所述阶段绿灯利用率获得所述交叉口绿灯利用率，所述交叉口绿灯利用率等于交叉口各阶段的阶段绿灯利用率基于阶段绿信比的加权和。

14、由上，根据阶段中的流向分配绿灯利用率的最大值对应的流向来计算阶段绿灯利用率，从而获得交叉口绿灯利用率反应各阶段最饱和的流向的绿灯利用率。

15、第二方面，本发明实施例提供了一种使用特殊相序的交叉口信控配时优化装置，所述特殊相序为交叉口存在至少一个流向涉及多个阶段，包括：优化指标获取模块，用于获取交叉口各流向的流向流量和流向通行能力及交叉口每个阶段的阶段绿信比；特殊相序优化模块，用于根据所述流向流量、所述流向通行能力调整各阶段绿信比；信控配时优化模块，用于根据所述阶段绿信比优化交叉口的每个阶段的绿灯时间。

16、由上，根据涉及多个阶段的各流向的流向流量和流向通行能力优化交叉口每个阶段的阶段绿信比，获得更为准确的阶段绿信比，据此获得信控配时方案提高了交叉口交通的流畅性。

17、在第二方面的一种可能实施方式中，特殊相序优化模块具体用于包括：根据所述流向流量和所述流向通行能力获得每个流向的流向聚合流率比，每个流向的流向聚合流率比等于该流向的流向流量除以该流向的流向通行能力；以获取的各阶段绿信比组成的向量为阶段向量的初始值，通过梯度下降在阶段空间对流向总饱和度寻优，根据流向总饱和度最优时的各阶段向量值获得调整后的阶段绿信比，所述流向总饱和度为各流向的流向饱和度的和，每个流向的流向饱和度为该流向的流向聚合流率比与该流向的流向绿信比的比值，每个流向的流向绿信比为阶段向量中该流向涉及的各阶段对应维度的值的和。阶段空间为交叉口各阶段为维度组成的空间，阶段向量为阶段空间的向量，梯度为流向总饱和度关于阶段向量的梯度。

18、由上，在阶段空间通过梯度下降根据涉及多个阶段的各流向的流向流量和流向通行能力优化交叉口每个阶段的阶段绿信比，获得更为准确的阶段绿信比。

19、在第二方面的一种可能实施方式中，每个流向的流向流量为该流向的各车道的车道出发流量分配在该流向上的和，每个流向的流向通行能力为该流向的各车道的车道通行能力分配在该流向上的和。

20、由上，通过各车道的车道出发流量和流向通行能力分配到相应的流向，再聚集各流向上分配的车道出发流量和流向通行能力，准确获得每个流向的流向流量和流向通行能力。

21、在第二方面的一种可能实施方式中，还包括：优化指标获得模块，用于根据交叉口各流向的流向流率比和流向调整系数获得所述阶段绿信比，其中，每个流向的流向调整系数随该流向的拥堵情况正向变化。

22、在第二方面的一种可能实施方式中，所述优化指标获得模块具体用于，包括：根据所述流向流率比获得每个阶段的第一关键流向，每个阶段的第一关键流向为该阶段中流向流率比最大的流向；根据第一关键流向获得每个阶段的阶段流率比，每个阶段的阶段流率比等于该阶段的第一关键流向的流向流率比、流向调整系数和流向权重系数的乘积；根据所述阶段流率比获得所述阶段绿信比，每个阶段的阶段绿信比等于该阶段的阶段流率比与总流率比的比值。

23、由上，选择阶段中流向流率比的最大值作为阶段流率比，进而使获得的阶段绿信比能满足阶段中各流向各自的车道要求。

24、在第二方面的一种可能实施方式中，所述特殊相序优化模块还用于根据所述调整后的各阶段绿信比获得交叉口各流向涉及的每个阶段的流向分配比例；所述优化指标获得模块还用于根据交叉口各流向的流向绿灯利用率、所述流向分配比例和所述阶段绿信比获得交叉口绿灯利用率；所述信控配时优化模块还用于根据所述交叉口绿灯利用率正向调整交叉口信控周期。在一些实施例中，一个流向在其涉及的一个阶段的流向分配比例为该阶段经过所述调整后的各阶段绿信比与该流向的总阶段绿信比，一个流向的总阶段绿信比等于该流向涉及的各阶段的经过所述调整后的各阶段绿信比的和。

25、由上，根据流向绿灯利用率、流向分配比例和阶段绿信比准确获得交叉口绿灯利用率，并根据交叉口绿灯利用率正向调整交叉口信控周期，从而在交叉口任一流向饱和时延长信控周期，从而相对增加绿灯时间，以缓解交叉口的饱和流向。

26、在第二方面的一种可能实施方式中，所述优化指标获得模块具体用于，包括：根据所述流向绿灯利用率和所述流向分配比例获得每个阶段的阶段绿灯利用率，每个阶段的阶段绿灯利用率等于该阶段的第二关键流向的流向分配绿灯利用率，每个阶段的第二关键流向为该阶段中的流向分配绿灯利用率的最大值对应的流向，每个阶段的每个流向的流向分配绿灯利用率等于该流向的流向绿灯利用率与该流向的流向分配比例的乘积；根据所述阶段绿灯利用率获得所述交叉口绿灯利用率，所述交叉口绿灯利用率等于交叉口各阶段的阶段绿灯利用率基于阶段绿信比的加权和。

27、由上，根据阶段中的流向分配绿灯利用率的最大值对应的流向来计算阶段绿灯利用率，从而获得交叉口绿灯利用率反应各阶段最饱和的流向的绿灯利用率。

28、第三方面，本发明实施例提供了一种计算设备，包括，总线；通信接口，其与所述总线连接；至少一个处理器，其与所述总线连接；以及至少一个存储器，其与所述总线连接并存储有程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行第一方面任一实施方式所述的方法。

29、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行第一方面任一实施方式所述的方法。