CN116453353B - 专用车道的分配方法、装置、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种专用车道的分配方法，包括：根据专用车道的预约参数，确定专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中所述预约参数至少包括专车流量，专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路；在任一预约时段对应的可预约车辆数的限制下，在预约时段对应的多个预约车辆中确定具有专用车道的通行权的至少一个准入车辆；以及基于专用车道在预约时段的交通状况对各个准入车辆进行调度，以控制各个准入车辆在专用车道上的行驶路径，其中行驶路径包括准入车辆在专用车道上的起止点。本发明还提供了一种专用车道的分配装置、系统、电子设备及介质。
Description
技术领域
本发明涉及交通信息技术领域，特别涉及一种专用车道的分配方法、装置、系统、电子设备及存储介质。
背景技术
为了缓解社会车辆增长所造成的环境问题，在路网中增设有专用道，为公交车等专车提供无拥堵通行条件。专用道作为一种对公交车等专车的优先管理措施，在提升专车运行速度、改善专车准点率、推动城市交通可持续发展等方面发挥了重大作用；进而，在一定程度上调整了人们的出行倾向，提供了绿色出行的便利条件。
但是，各个城市的专用道利用率低的问题普遍存在，专用道的闲置造成了专用道通行资源的浪费。与此同时，私家车等社会车辆的保有量逐渐提高，社会车辆道路的通行资源与社会车辆的保有量之间难以平衡，使得社会车辆道路总是处于饱和状态。显而易见地，相关技术对专用道的独占式管理方式，不利于路网车道通行资源的合理配置，造成了专用道的通行资源的浪费以及社会车辆道路的拥堵。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本发明提供了一种专用车道的分配方法、装置、系统、电子设备及存储介质。
本发明的一个方面提供了一种专用车道的分配方法，包括：根据专用车道的预约参数，确定所述专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中所述预约参数至少包括专车流量，专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路；在任一所述预约时段对应的所述可预约车辆数的限制下，在所述预约时段对应的多个预约车辆中确定具有所述专用车道的通行权的至少一个准入车辆；以及基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，其中所述行驶路径包括所述准入车辆在所述专用车道上的起止点。
在一些实施方式中，所述在任一所述预约时段对应的所述可预约车辆数的限制下，在所述预约时段对应的多个预约车辆中确定具有所述专用车道的通行权的至少一个准入车辆，包括：根据所述预约时段对应的各个所述预约车辆的车型信息，将各个所述预约车辆转化为标准车，以确定各个所述预约车辆对所述预约时段对应的所述可预约车辆数的占用名额；结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列；以及根据各个所述预约车辆的所述占用名额和所述预约时段对应的可预约车辆数，在所述待分配序列中依序提取至少一个所述预约车辆作为准入车辆，其中所述准入车辆对应的标准车的数量之和小于或等于所述预约时段的所述可预约车辆数。
在一些实施方式中，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，以优先级、预约申请时刻、人工指定结果、随机排序结果、抽签结果、时刻表编制优化分配结果、积分值、目标周期内的积分均值和竞价价格中的至少之一作为所述预设分配标准，生成对各个所述预约车辆的待分配序列。
在一些实施方式中，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：在各个所述预约车辆的车辆信息中提取各自对应的所述优先级，以所述优先级作为所述预设分配标准，筛选出属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆；根据所述预约车辆的预约请求中的预约申请时刻，确定属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆之间的申请顺序；以及结合属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆之间的申请顺序，按照所述优先级的降序生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，其中所述待分配序列中属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆按照申请顺序的进行降序排列。
在一些实施方式中，还包括：根据所述预约车辆的载客量、车型信息和车辆用途中的至少之一确定所述预约车辆的优先级。
在一些实施方式中，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，以所述预约车辆的优先级作为所述预设分配标准，确定各个所述优先级的分配比例；按照所述分配比例，提取各个所述优先级对应的所述预约车辆作为初筛车辆；按照所述优先级的降序生成包含各个所述初筛车辆的待分配序列。
在一些实施方式中，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，以所述预约车辆的优先级作为所述预设分配标准，按照所述优先级的降序逐级开启各个所述优先级对应的所述预约车辆的预约通道；以及对开启所述预约通道的各个所述预约车辆按照各自所述预约请求中的所述申请时刻进行降序排列，以生成包含开启所述预约通道的各个所述预约车辆的待分配序列。
在一些实施方式中，所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，包括：利用车用无线通用技术，获取所述准入车辆在所述预约时段的各个行驶时刻的车道信息；根据所述专用车道在所述行驶时刻的交通状况和所述准入车辆在所述行驶时刻的所述车道信息，控制符合条件的所述准入车辆驶入或者驶离所述专用车道，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径。
在一些实施方式中，所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，包括：利用卫星定位技术，分别获取所述专用车道和路网中社会车道的交通状况，并在预设周期内对二者的所述交通状况进行更新；响应于所述专用车道的空闲状态和/或所述社会车道的拥堵状态，批量控制所述准入车辆驶入所述专用车道，以及响应于所述专用车道的拥堵状态和/或所述社会车道的空闲状态，批量控制所述准入车辆驶离所述专用车道，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径。
在一些实施方式中，所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，包括：根据所述准入车辆的预约请求，控制所述准入车辆在所述预约请求中的驶入时刻范围中驶入所述专用车道，以及控制所述准入车辆在所述预约请求中的驶离时刻范围中驶离所述专用车道，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径。
在一些实施方式中，在一个所述预约时段下的所述可预约车辆数va,t=(c*a-v)*t，其中，c表示单位时间内所述专用车道的最大通行能力，a表示所述专用车道的畅通系数，v表示单位时间内的专车流量，t表示所述预约时段的时长。
在一些实施方式中，还包括：对未获得所述通行权的所述预约车辆进行相邻时段的分配。
在一些实施方式中，还包括：与所述准入车辆对应的预约客户端进行所述通行权的确认，其中所述通行权包括所述预约时段的信息和预约路线的信息。
在一些实施方式中，还包括：所述准入车辆进入所述专用车道的次数小于获等于预设驶入次数，以避免干扰所述专用车道的行驶秩序。
在一些实施方式中，还包括：将所述准入车辆加入到交通管理系统的白名单，以避免所述交通管理系统对所述准入车辆驶入所述专用车道的行为进行处罚。
在一些实施方式中，还包括：在所述准入车辆驶入所述专用车道之后，对所述准入车辆进行车辆数据识别，其中所述车辆数据至少包括所述准入车辆的车型信息、载客数量。
在一些实施方式中，在所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径之后，包括：判断所述准入车辆的实际路径与所述准入车辆的预约请求以及调度所产生的所述行驶路径是否匹配，以获得核验结果，并将所述核验结果反馈至所述准入车辆的车辆信息中。
在一些实施方式中，还包括：根据各个所述准入车辆的核验结果以及所述预约时段中所述专用车道的历史交通状况，对所述可预约车辆数进行调整。
在一些实施方式中，所述根据各个所述准入车辆的核验结果以及所述预约时段中所述专用车道的历史交通状况，对所述可预约车辆数进行调整，包括：响应于各个所述准入车辆的核验结果中履约率大于或等于预设履约率阈值，并且在所述预约时段中所述专用车道为空闲状态，增加所述可预约车辆数。
在一些实施方式中，还包括：根据各个所述准入车辆的核验结果，确定全部所述准入车辆驶入所述专用车道的履约时段分布数据，并根据所述履约时段分布数据调整所述预约时段的时长。
在一些实施方式中，还包括：响应于任一所述预约时段中所述准入车辆的核验结果中履约率小于预设履约阈值，剔除所述预约时段或者减少所述预约时段的所述可预约车辆数。
本发明的另一个方面提供了一种专用车道的分配装置，包括：可预约车辆数确定模块，用于根据专用车道的预约参数，确定所述专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中所述预约参数至少包括专车流量，专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路；通行权分配模块，用于在任一所述预约时段对应的所述可预约车辆数的限制下，在所述预约时段对应的多个预约车辆中确定具有所述专用车道的通行权的至少一个准入车辆；以及调度模块，用于基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，其中所述行驶路径包括所述准入车辆在所述专用车道上的起止点。
本发明的又一个方面提供了一种专用车道的分配系统，包括：车联网设备、路测设备、调度中心和监控设备，其中所述车联网设备用于检测所搭载车辆的车道信息，所述路测设备用于接收并整合各个所述车联网设备上传的所述车道信息，以分别确定专用车道和社会车道的交通状况，其中专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路，所述调度中心用于根据所述车道信息、所述专用车道的交通状况和所述社会车道的交通状况，控制具备所述专用车道的通行权的准入车辆在所述专用车道的行驶轨迹。
本发明的再一个方面提供了一种电子设备，包括：存储器，所述存储器存储执行指令；以及处理器，所述处理器执行所述存储器存储的执行指令，使得所述处理器执行上述任一实施方式所述的专用车道的分配方法。
本发明的再一个方面提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现上述任一实施方式所述的专用车道的分配方法。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为根据本发明示例性实施方式的专用车道的分配方法流程图。
图2为根据本发明示例性实施方式的专用车道的分配装置框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本发明的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1为根据本发明示例性实施方式的专用车道的分配流程图。根据图1对本发明的专用车道的分配方法S100进行详细阐述。
步骤S102，根据专用车道的预约参数，确定专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中预约参数至少包括专车流量。
专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路，以至少保证出行高峰时段专车能够顺畅出行。例如，在出行高峰时段设定公交车道，在该时间范围内，公交车道通常只允许公交车行驶，这样就保证了公交车在出行高峰时段的无拥堵通行，那么公交车相比于私家车的优势就显现出来了，有助于引导出行者乘坐公交车等公共交通工具绿色出行，保护环境的同时还能够缓解交通压力。又例如，设定公交车在各个道路或者某些道路中具有最高的优先级，以使得至少在高峰时段，保证公交车优先通行。但是，专车的数量和通行频次都有限，专用车道大部分时刻处于空闲状态；另外，在出行高峰时段，若占用路网中的道路作为专用车道，也必然会加剧路网中社会车道的拥堵。因此，本发明通过对专用车道的合理分配，在保证专车顺畅通行的前提下，为预约的社会车辆提供专用车道的通行权，以缓解社会车道的交通压力。不同路网范围对应的专用车道具有不同的预约参数，那么其在各个预约时段下，也将具有不同的可预约车辆数，在本发明中，以任一路网范围对应的专用车道为例进行可预约车辆数的计算。
在一些场景中，专用车道还可为仅为预约车辆提供的预约专用路，那么专车即为具有专用车道的通行权的准入车辆。例如，设定某段道路为预约专用路，那么此时该段道路为针对预约场景的专用车道；此时，具有该路段通行权的准入车辆作为专车，则该路段的唯一通行权和/或具有最高优先级。
预约参数包括：最大通行能力、专用车道的畅通系数、单位时间内的专车流量以及划分预约时段的时间粒度等。
单位时间内专用车道的最大通行能力取决于专用车道的路段特征（例如快速路或者城市主干路）、道路设计情况（例如有无花坛、有无路桩等）、公交站台等专车停车点的数量等，属于专用车道的固有参数。
专用车道的畅通系数由专用车道的畅行标准、公交专用道连续性、路段类型（例如封闭道路、开放道路、交叉路口、匝道及匝道连接点、交织路段等）、路口匝道干扰状况、专车路线设计、专车运营状况、上下游拥堵状况、专车停靠点（例如公交站牌）设计、道路设计、路况影响（社会车辆、自行车、电动车、行人等）、路口信号周期等决定。
单位时间内的专车流量指的是在单位时间内专车占据专用道路的通行能力，专车流量由专车的发车时刻表和运行状况确定，在确定专车流量之前，需要根据车型信息转换成标准车。专车流量根据专车在专用车道的通行时刻表或者专车的运行时刻表，确定的专车在目标时间范围内的通行车辆数。目标时间范围的起止时刻由专车流量、专用车道利用率和社会车道饱和度设定；通常，若在某一时段内某专用车道的专车流量较小、利用率较低，同时相邻的社会车道饱和度较高时，那么以该时段作为可预约专用车道的目标时间范围；以该专用车道（即该车道起止点之间的区域）作为目标空间范围，那么处于目标时间范围的目标空间范围为可预约的时空资源。
预约时段是根据时间粒度对目标时间范围进行分割的结果。时间粒度是管理目标时间范围的基本单位，根据专车对专用车道的占用情况、社会车道的饱和度以及历史预约日的履约情况确定时间粒度。例如，若目标时间范围为上午8点至10点，时间粒度为30分钟，那么预约时段为8：00-8:30、8:30-9:00、9:00-9:30、9:30-10:00等四个时段。
可预约车辆数指的是在每个预约时段中专用车道可以用于提供给社会车辆预约的名额。在可预约车辆数的限制下，专用车道能够保证专车的无阻碍通行。不同预约时段、不同路网范围中专用车道的可预约车辆数不同，因此需要对各个预约时段下各个路网范围的专用车道的可预约车辆数进行计算。可预约车辆数由单位时间内专用车道的最大通行能力、专用车道的畅通系数、单位时间内的专车流量以及划分预约时段的时间粒度等预约参数综合决定。
标准车指的是占用时空资源的名额单位，不同车型占用时空资源的名额不同。具体地，大型车辆占用的空间较大，那么其相对于小型车辆而言，应占用更多的可预约车辆数。例如，大巴车占用两个可预约车辆数，而私家小汽车则占用一个可预约车辆数。
需要说明的是，单位时间是对目标时间范围的切分结果，可以是一个完整的时间段（例如1小时），也可以是时间粒度的倍数。目标时间范围中的可预约车辆数非固定值，但是单位时间内的可预约车辆数相对一致。
在一些实施方式中，在任一预约时段对应的可预约车辆数va,t=(c*a-v)*t，其中，c表示单位时间内专用车道的最大通行能力，a表示专用车道的畅通系数，v表示单位时间内的专车流量，t表示预约时段的时长。需要注意的是，可预约车辆数指的是可预约的标准车的数量。
步骤S104，在任一预约时段对应的可预约车辆数的限制下，在预约时段对应的多个预约车辆中确定具有专用车道的通行权的至少一个准入车辆。
预约车辆是指通过移动互联网或者车载终端提出预约请求的车辆。预约车辆在提出预约请求时，需要上传车型信息、预约日、意愿预约时段以及对专用车道的使用路段、载客量等信息。另外，还需要登记身份认证信息、车辆身份信息等车辆信息。当然，预约车辆是允许在预约时段在路网（尤其是专用车道）上通行的车，不符合预约条件的车不能够进行预约。不能够进行预约的车辆可例如：历史核验结果中履约率低于预设履约下限的车辆（例如加入预约黑名单的车辆）或者大型货车等不能够在预约时段驶入市区路网的车辆。
通行权是指向部分预约车辆发放的允许在其预约时段进入专用车道的权利，通常以加入交通管理系统白名单或者通行凭证等方式呈现。通行权的分配是结合各个预约车辆的车辆信息和预约请求，以优先级、预约申请时刻、人工指定结果、随机排序结果、抽签结果、时刻表编制优化分配结果、积分值、目标周期内的积分均值和竞价价格中的至少之一作为所述预设分配标准，生成对各个预约车辆的待分配序列；进而，依待分配序列降序选择一定数量的预约车辆作为准入车辆。当然，全部准入车辆对应的标准车之和小于或等于当前专用车道在该预约时段的可预约车辆数，以避免对专车通行造成阻碍。
步骤S106，基于专用车道在预约时段的交通状况对各个准入车辆进行调度，以控制各个准入车辆在专用车道上的行驶路径。
专用车道在预约时段的交通状况可为空闲状态或者拥堵状态，由路测设备对专用车道进行检测而获得。若专用车道在预约时段为空闲状态，那么则调度准入车辆驶入该车道；反之，则调度准入车辆驶离该车道，通过对准入车辆的调度，保证专车在专用车道的顺畅通行，避免由于社会车辆的在某一时刻的批量驶入，对专车通行造成的影响。
行驶路径包括准入车辆在专用车道上的起止点，即准入车辆驶入或驶离专用车道的位置。通过控制准入车辆准时驶入或者及时驶离专用车道，保证了对专用车道的资源利用率，并避免了准入车量对专车通行的影响。例如，若多个准入车辆在专用车道上的通行过程正好与某一专车的轨迹吻合、且通行时间相同或相似，那么及时控制这些准入车辆中的至少部分及时驶离专用车道，以保证专车的顺畅通行。
在一些实施方式中，对准入车辆的调度方式包括：实时动态管理方案、准实时管理方案和粗放式管理方案。实时动态管理方案是对车辆的即时调度；准实时动态管理方案是对批次车辆的实时调度；粗放式管理方案则根据提前预约的情况，车辆按照预设时段准许进入。前述三种调度方案的即时性依次减弱，可根据调度需求和设备条件进行选择。
在一些实施方式中，步骤S104的具体实现步骤为：根据预约时段对应的各个预约车辆的车型信息，将各个预约车辆转化为标准车，以确定各个预约车辆对预约时段对应的可预约车辆数的占用名额；结合各个预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个预约车辆的待分配序列；以及根据各个预约车辆的占用名额和预约时段对应的可预约车辆数，在待分配序列中依序提取至少一个预约车辆作为准入车辆，其中准入车辆对应的标准车数量之和小于或等于预约时段的可预约车辆数。
待分配序列是根据所选择的预设分配标准对各个预约车辆进行降序排列的结果，因此待分配序列中位置越靠前的预约车辆越符合预设分配标准的要求。在确定准入车辆时，根据专用车道在预约时段的可预约车辆数，依序在待分配序列中选择即可。
在一些实施方式中，待分配序列的生成过程可包括：在各个预约车辆的车辆信息中提取各自对应的优先级，以优先级作为预设分配标准，筛选出属于同一优先级的至少两个预约车辆；根据预约车辆的预约请求中的预约申请时刻，确定属于同一优先级的至少两个预约车辆之间的申请顺序；以及结合属于同一优先级的至少两个预约车辆之间的申请顺序，按照优先级的降序生成包含各个预约车辆的待分配序列，其中待分配序列中属于同一优先级的至少两个预约车辆按照申请顺序的进行降序排列。
预约申请时刻指预约车辆提出预约请求时的时刻。
例如，若以优先级作为各个预约车辆的预设分配标准，假设优先级分为一类、二类和三类，其中预约车辆A和预约车辆B的优先级为一类，预约申请时刻为前一天的9:40和前一天的9:10，预约车辆C的优先级为二类，预约车辆D的优先级为三类，那么待分配序列按照优先级降序的排列方式为：预约车辆B、预约车辆A、预约车辆C和预约车辆D。
其中，车辆的优先级的确定方式为：根据预约车辆的载客量、车型信息和车辆用途中的至少之一确定预约车辆的优先级。若以载客量作为优先级的划分标准，那么预约请求中载客量多的车的优先级高，反之，优先级低。若以车型信息作为优先级的划分标准，那么大型车和/或特殊车辆（例如救护车、火警车、警车）和/或新能源车辆优先级高，中型普通车优先级中等，小型普通车优先级低。若以车辆用途作为优先级的划分标准，那么救护车、火警车、警车的优先级最高，其次是就医目的的车辆等对时效要求较高的车辆，其余度时效要求中等或者较低的车辆，其优先级也相对较低，在此不一一列举。
例如，以车型信息作为优先级的划分标准，那么优先级为一类的车有：代行高载客率车辆，例如载客行驶的单位班车、大型校车、旅游大巴等社会大巴车辆；优先级为二类的车有：多人乘坐的中巴、小巴，例如载客行驶的单位班车、中小型校车等；优先级为三类的车有：多人乘坐的小汽车，例如乘车人数在3人以上的小汽车等。
在一些实施方式中，待分配序列的生成过程可包括：结合各个预约车辆的车辆信息和预约请求，以预约车辆的优先级作为预设分配标准，确定各个优先级的分配比例；按照分配比例，提取各个优先级对应的预约车辆作为初筛车辆；按照优先级的降序生成包含各个初筛车辆的待分配序列。
例如，以优先级作为各个预约车辆的预设分配标准，假设优先级分为一类、二类和三类，各类优先级均对应有预约车辆有10辆，其中每个预约车辆均对应一个标准车。令优先级一类、二类和三类的分配比例为6:3:1，那么当可预约车辆数为10辆时，按照分配比例，在优先级为一类的预约车辆中选取6辆作为初筛车辆；在优先级为二类的预约车辆中选取3辆作为初筛车辆；在优先级为三类的预约车辆中选取1辆车作为初筛车辆。进而，按照一类、二类和三类的顺序对10辆初筛车辆进行优先级降序排列；其中，对于处于同一类的初筛车辆，按照车辆信息中的历史履约信用值进行的降序排列。在同一类的多个预约车辆中选取初筛车辆时，按照车辆信息中的历史履约信用值进行的降序进行选择。
在一些实施方式中，待分配序列的生成过程可包括：结合各个预约车辆的车辆信息和预约请求，以预约车辆的优先级作为预设分配标准，按照优先级的降序逐级开启各个优先级对应的预约车辆的预约通道；以及对开启预约通道的各个预约车辆按照各自预约请求中的申请时刻进行降序排列，以生成包含开启预约通道的各个预约车辆的待分配序列。
例如，以优先级作为各个预约车辆的预设分配标准，假设优先级分为一类、二类和三类，优先对优先级为一类预约车辆开启预约通道；若当前预约时段的可预约车辆数为10辆，而优先级为一类的预约车辆有10辆，那么则只将优先级为一类的预约车辆加入到待分配序列中，以向其分配通行权；若优先级为一类的预约车辆有5辆，那么开放优先级为二类的预约车辆的预约通道，此时若优先级为二类的预约车辆有3辆，那么将这3辆预约车辆加入到待分配序列中；进而，开放优先级为三类的预约车辆的预约通道。
在一些实施方式中，步骤S106包括：利用车用无线通用技术，获取准入车辆在预约时段的各个行驶时刻的车道信息；根据专用车道在行驶时刻的交通状况和准入车辆在行驶时刻的车道信息，控制符合条件的准入车辆驶入或者驶离专用车道，以控制各个准入车辆在专用车道上的行驶路径。
该方式为实时动态管理方案，主要是以车联网V2X（Vehicle to Everything，车用无线通信）技术为基础，利用专车以及各个社会车辆上搭载的OBU（On Board Unit，车联网设备）与路测安装的RSU（Road Side Unit，路测设备）进行信息交互，并由RSU将各个车辆的OBU传递的车道信息上传至调度中心，以由调度中心产生控制各个准入车辆驶入或者驶离专用车道的进出指令。其中各个车辆的OBU之间的联网协议统一，准入车辆之间或者准入车辆和专车之间的交互（例如加减速、并线时机等）通过V2V（Vehicle to Vehicle，车对车）技术实现；准入车辆的驶入或者驶离专用车道的进出指令由V2I（Vehicle toInfrastructure，车对基础设施）技术实现。
具体地，当专用车道在行驶时刻的交通状况为空闲状态时，并且准入车辆在行驶时刻处于社会车道，那么控制预约请求中行程起止点相同或相似的准入车辆驶入专用车道；若专用车道在行驶时刻的交通状况为拥堵状态，并且准入车辆在行驶时刻处于专用车道，则控制易于驶离的准入车辆驶离专用车道。
在一些实施方式中，步骤S106包括：利用卫星定位技术，分别获取专用车道和路网中社会车道的交通状况，并在预设周期内对二者的交通状况进行更新；响应于专用车道的空闲状态和/或社会车道的拥堵状态，批量控制准入车辆驶入专用车道，以及响应于专用车道的拥堵状态和/或社会车道的空闲状态，批量控制准入车辆驶离专用车道，以控制各个准入车辆在专用车道上的行驶路径。
该方式为准实时动态准入方案，根据专车的实时运行情况及专用车道和路网中社会车道的交通状况，动态计算专用车道的可预约车辆数。对准入车辆进行卫星定位，实时发送准入信息，根据专车数据及交通状况的延迟，以一定周期（例如5分钟）对专用车道、社会车道的交通状况进行更新。当出现专用车道拥堵或社会车道畅通的情况，控制准入车辆驶离或拒绝进入专用车道。
在一些实施方式中，步骤S106包括：根据准入车辆的预约请求，控制准入车辆在预约请求中的驶入时刻范围中驶入专用车道，以及控制准入车辆在预约请求中的驶离时刻范围中驶离专用车道，以控制各个准入车辆在专用车道上的行驶路径。
准入车辆可在其预约请求中的预约时段里自由地在专用车道上通行，其预约请求中的预约起始时刻和预约结束时刻通常为固定的时间点，为了提高准入车辆中驾驶员的预约体验，为其设置了宽容弹性时长。例如，预约请求中的预约时段为8:30-9:00，设置宽容弹性时长为15分钟，那么该准入车辆可在8:15之前驶入，在9:15之后驶离。
在一些实施方式中，还包括：对未获得通行权的预约车辆进行相邻时段的分配。
基于预约车辆的意愿预约时段，为获得通行权的预约车辆分配相邻时段的通行权，并根据预约车辆所对应的预约客户端的反馈进行预约时段的调整，直至其接受相邻时段的通行权为止。
在一些实施方式中，还包括：与准入车辆对应的预约客户端进行通行权的确认，其中通行权包括预约时段的信息和预约路线的信息，以保证预约结果的可靠性，提高履约率。
在一些实施方式中，还包括：准入车辆进入用车道的次数小于获等于预设驶入次数，以避免干扰专用车道的行驶秩序。
通常情况下，预设驶入次数为1，即不允许驶离预约车道的准入车辆的再次驶入，以避免准入车辆自由出入对专用车道的行驶秩序造成干扰。
在一些实施方式中，还包括：将准入车辆加入到交通管理系统的白名单，以避免交通管理系统对准入车辆驶入专用车道的行为进行处罚。
交通管理系统是交管部门用于监督路网中车辆通行过程的系统，非法驶入专用道路会造成扣分、罚款等惩罚结果，可以通过白名单的方式将准入车辆与其他社会车辆进行区分，避免准入车辆受到处罚。同时，可以监督无通行权的社会车辆的行车路径，保证交通秩序。
在一些实施方式中，还包括：在准入车辆驶入专用车道之后，对准入车辆进行车辆数据识别，其中车辆数据至少包括准入车辆的车型信息、载客数量。识别方式可例如：摄像头拍照、红外识别、车内摄像头设备、多人移动设备上传卫星定位系统、人工抽查等。
在一些实施方式中，在步骤S106之后，包括：判断所述准入车辆的实际路径与准入车辆的预约请求以及调度所产生的行驶路径是否匹配，以获得核验结果，并将核验结果反馈至准入车辆的车辆信息中。
准入车辆需要按照预约规则和交通法规使用专用车道，并且将其行程轨迹和履约时段上传核验等。
在一些实施方式中，还包括：根据各个准入车辆的核验结果以及预约时段中专用车道的历史交通状况，对可预约车辆数进行调整。
具体地，响应于各个准入车辆的核验结果中履约率大于或等于预设履约率阈值，并且在预约时段中所述专用车道为空闲状态，增加可预约车辆数。
在一些实施方式中，根据各个准入车辆的核验结果，确定全部准入车辆驶入专用车道的履约时段分布数据，并根据履约时段分布数据调整预约时段的时长。
对预约时段的时长进行调整也即对时间粒度进行调整，通过调整时间粒度，可以将预约时段更精准化分割，进而提升对准入车辆通行权的管理精度，进一步保障了专用车道的畅通。一个目标时间范围中的多个预约时段的时间粒度（时长）可不相同。
在一些实施方式中，还包括：响应于任一预约时段中准入车辆的核验结果中履约率小于预设履约阈值，剔除预约时段或者减少预约时段的可预约车辆数。
当预约时段中准入车辆的核验结果中履约率小于预设履约阈值时，则证明社会车辆对该预约时段的需求较小，因此可关闭该时段的预约通道。
在一些实施方式中，可利用摄像头、不停车电子收费系统ETC或者网联车检测识别设备等监控设备进行准入车辆的车辆信息的识别。
在一些实施方式中，在前述方法之前，还需要建立专用车道预约平台，为预约客户端提供预约途径。
本发明提供了一种专用车道的分配方法，通过对专用车道的灵活分配，保证了专车顺畅通行的同时，缓解了社会车道的交通压力。并且，通过提出的三种调度方案，实现了对准入车辆的车道级精准调度，进一步保障了专车的无障碍通行。
图2为根据本发明示例性实施方式的专用车道的分配装置框图。
如图2所示，本发明提出了一种专用车道的分配装置1000，包括：可预约车辆数确定模块1002，用于根据专用车道的预约参数，确定专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中预约参数至少包括专车流量，专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路；通行权分配模块1004，用于在任一预约时段对应的可预约车辆数的限制下，在预约时段对应的多个预约车辆中确定具有专用车道的通行权的至少一个准入车辆；以及调度模块1006，用于基于专用车道在预约时段的交通状况对各个准入车辆进行调度，以控制各个准入车辆在专用车道上的行驶路径，其中行驶路径包括准入车辆在专用车道上的起止点。
专用车道的分配装置1000的各个模块是用于实现专用车道的分配方法的各个步骤而设置的，其实现原理和步骤可参考前述，在此不再赘述。
该装置可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其他电路1400连接。
总线1100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本发明提供了一种专用车道的分配装置，通过对专用车道的灵活分配，保证了专车顺畅通行的同时，缓解了社会车道的交通压力。并且，通过提出的三种调度方案，实现了对准入车辆的车道级精准调度，进一步保障了专车的无障碍通行。
本发明的另一个方面还提供了一种专用车道的分配系统，包括：车联网设备、路测设备、调度中心和监控设备，其中车联网设备用于检测所搭载车辆的车道信息，路测设备用于接收并整合各个车联网设备上传的车道信息，以分别确定专用车道和社会车道的交通状况，其中专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路，调度中心用于根据车道信息、专用车道的交通状况和社会车道的交通状况，控制具备专用车道的通行权的准入车辆在专用车道的行驶轨迹。
本发明提供了一种专用车道的分配系统，通过对专用车道的灵活分配，保证了专车顺畅通行的同时，缓解了社会车道的交通压力。并且，通过提出的三种调度方案，实现了对准入车辆的车道级精准调度，进一步保障了专车的无障碍通行。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。
Claims (24)
1.一种专用车道的分配方法，其特征在于，包括：
根据专用车道的预约参数，确定所述专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中所述预约参数至少包括专车流量，所述专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或所述专车具有最高优先级的道路；
在任一所述预约时段对应的所述可预约车辆数的限制下，在所述预约时段对应的多个预约车辆中确定具有所述专用车道的通行权的至少一个准入车辆，包括：根据所述预约时段对应的各个所述预约车辆的车型信息，将各个所述预约车辆转化为标准车，以确定各个所述预约车辆对所述预约时段对应的所述可预约车辆数的占用名额；结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列；以及根据各个所述预约车辆的所述占用名额和所述预约时段对应的可预约车辆数，在所述待分配序列中依序提取至少一个所述预约车辆作为准入车辆，其中所述准入车辆对应的标准车的数量之和小于或等于所述预约时段的所述可预约车辆数；以及
基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，其中所述行驶路径包括所述准入车辆在所述专用车道上的起止点，
其中，在确定所述准入车辆时，根据所述专用车道在所述预约时段的所述可预约车辆数，依序在所述待分配序列中选择。
2.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：
结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，以优先级、预约申请时刻、人工指定结果、随机排序结果、抽签结果、时刻表编制优化分配结果、积分值、目标周期内的积分均值和竞价价格中的至少之一作为所述预设分配标准，生成对各个所述预约车辆的待分配序列。
3.根据权利要求2所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：
在各个所述预约车辆的车辆信息中提取各自对应的所述优先级，以所述优先级作为所述预设分配标准，筛选出属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆；
根据所述预约车辆的预约请求中的预约申请时刻，确定属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆之间的申请顺序；以及
结合属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆之间的申请顺序，按照所述优先级的降序生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，其中所述待分配序列中属于同一所述优先级的至少两个所述预约车辆按照申请顺序的进行降序排列。
4.根据权利要求2或3所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：根据所述预约车辆的载客量、车型信息和车辆用途中的至少之一确定所述预约车辆的优先级。
5.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：
结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，以所述预约车辆的优先级作为所述预设分配标准，确定各个所述优先级的分配比例；
按照所述分配比例，提取各个所述优先级对应的所述预约车辆作为初筛车辆；
按照所述优先级的降序生成包含各个所述初筛车辆的待分配序列。
6.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列，包括：
结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，以所述预约车辆的优先级作为所述预设分配标准，按照所述优先级的降序逐级开启各个所述优先级对应的所述预约车辆的预约通道；以及
对开启所述预约通道的各个所述预约车辆按照各自所述预约请求中的预约申请时刻进行降序排列，以生成包含开启所述预约通道的各个所述预约车辆的待分配序列。
7.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，包括：
利用车用无线通用技术，获取所述准入车辆在所述预约时段的各个行驶时刻的车道信息；
根据所述专用车道在所述行驶时刻的交通状况和所述准入车辆在所述行驶时刻的所述车道信息，控制符合条件的所述准入车辆驶入或者驶离所述专用车道，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径。
8.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，包括：
利用卫星定位技术，分别获取所述专用车道和路网中社会车道的交通状况，并在预设周期内对二者的所述交通状况进行更新；
响应于所述专用车道的空闲状态和/或所述社会车道的拥堵状态，批量控制所述准入车辆驶入所述专用车道，以及响应于所述专用车道的拥堵状态和/或所述社会车道的空闲状态，批量控制所述准入车辆驶离所述专用车道，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径。
9.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，包括：
根据所述准入车辆的预约请求，控制所述准入车辆在所述预约请求中的驶入时刻范围中驶入所述专用车道，以及控制所述准入车辆在所述预约请求中的驶离时刻范围中驶离所述专用车道，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径。
10.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，在一个所述预约时段下的所述可预约车辆数va,t=(c*a-v)*t，其中，c表示单位时间内所述专用车道的最大通行能力，a表示所述专用车道的畅通系数，v表示单位时间内的专车流量，t表示所述预约时段的时长。
11.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：对未获得所述通行权的所述预约车辆进行相邻时段的分配。
12.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：与所述准入车辆对应的预约客户端进行所述通行权的确认，其中所述通行权包括所述预约时段的信息和预约路线的信息。
13.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：所述准入车辆进入所述专用车道的次数小于获等于预设驶入次数，以避免干扰所述专用车道的行驶秩序。
14.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：将所述准入车辆加入到交通管理系统的白名单，以避免所述交通管理系统对所述准入车辆驶入所述专用车道的行为进行处罚。
15.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：在所述准入车辆驶入所述专用车道之后，对所述准入车辆进行车辆数据识别，其中所述车辆数据至少包括所述准入车辆的车型信息、载客数量。
16.根据权利要求1所述的专用车道的分配方法，其特征在于，在所述基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径之后，包括：
判断所述准入车辆的实际路径与所述准入车辆的预约请求以及调度所产生的所述行驶路径是否匹配，以获得核验结果，并将所述核验结果反馈至所述准入车辆的车辆信息中。
17.根据权利要求16所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：根据各个所述准入车辆的核验结果以及所述预约时段中所述专用车道的历史交通状况，对所述可预约车辆数进行调整。
18.根据权利要求17所述的专用车道的分配方法，其特征在于，所述根据各个所述准入车辆的核验结果以及所述预约时段中所述专用车道的历史交通状况，对所述可预约车辆数进行调整，包括：
响应于各个所述准入车辆的核验结果中履约率大于或等于预设履约率阈值，并且在所述预约时段中所述专用车道为空闲状态，增加所述可预约车辆数。
19.根据权利要求16所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：根据各个所述准入车辆的核验结果，确定全部所述准入车辆驶入所述专用车道的履约时段分布数据，并根据所述履约时段分布数据调整所述预约时段的时长。
20.根据权利要求16所述的专用车道的分配方法，其特征在于，还包括：响应于任一所述预约时段中所述准入车辆的核验结果中履约率小于预设履约阈值，剔除所述预约时段或者减少所述预约时段的所述可预约车辆数。
21.一种专用车道的分配装置，其特征在于，包括：
可预约车辆数确定模块，用于根据专用车道的预约参数，确定所述专用车道在各个预约时段下的可预约车辆数，其中所述预约参数至少包括专车流量，所述专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路；
通行权分配模块，用于在任一所述预约时段对应的所述可预约车辆数的限制下，在所述预约时段对应的多个预约车辆中确定具有所述专用车道的通行权的至少一个准入车辆，包括：根据所述预约时段对应的各个所述预约车辆的车型信息，将各个所述预约车辆转化为标准车，以确定各个所述预约车辆对所述预约时段对应的所述可预约车辆数的占用名额；结合各个所述预约车辆的车辆信息和预约请求，按照预设分配标准，生成包含各个所述预约车辆的待分配序列；以及根据各个所述预约车辆的所述占用名额和所述预约时段对应的可预约车辆数，在所述待分配序列中依序提取至少一个所述预约车辆作为准入车辆，其中所述准入车辆对应的标准车的数量之和小于或等于所述预约时段的所述可预约车辆数；以及
调度模块，用于基于所述专用车道在所述预约时段的交通状况对各个所述准入车辆进行调度，以控制各个所述准入车辆在所述专用车道上的行驶路径，其中所述行驶路径包括所述准入车辆在所述专用车道上的起止点，
其中，在确定所述准入车辆时，根据所述专用车道在所述预约时段的所述可预约车辆数，依序在所述待分配序列中选择。
22.一种专用车道的分配系统，其特征在于，包括：车联网设备、路侧设备、调度中心和监控设备，其中
所述车联网设备用于检测所搭载车辆的行驶位置、所处车道的车道信息，
所述路侧设备用于接收并整合各个所述车联网设备上传的所述车道信息，以分别确定专用车道和社会车道的交通状况，其中所述专用车道用于表征专车具有唯一通行权的道路和/或专车具有最高优先级的道路，
所述调度中心包括如权利要求21所述的专用车道的分配装置，并且用于根据所述车道信息、所述专用车道的交通状况和所述社会车道的交通状况，控制具备所述专用车道的通行权的准入车辆在所述专用车道的行驶轨迹。
23.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，所述存储器存储执行指令；以及
处理器，所述处理器执行所述存储器存储的执行指令，使得所述处理器执行权利要求1至20中任一项所述的专用车道的分配方法。
24.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现权利要求1至20中任一项所述的专用车道的分配方法。
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2023
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