一种通行方向的配置方法及装置与流程

本发明涉及交通组织技术领域，尤其涉及一种通行方向的配置方法及装置。

背景技术：

随着现代化的高速发展，城市正面临日益严重的交通拥堵问题，特别在高峰时段，干支负荷不均衡现象明显，导致干路交通严重拥堵、污染加剧、交通事故频发等一系列负面影响加剧。

干支负荷不均衡，是指干道承担了过重的交通压力，而支路分流能力低，无法有效地吸引和分流近距离的出行交通，车辆都被积压到干道上，造成干道交通负荷过大。当干支负荷不均衡现象发生时，会对道路资源造成了极大浪费，影响区域路网的整体性能。城市微循环交通网络中的单向交通组织，针对微循环交通网络的支路，确定是否组织单向交通并确定其行车方向，是区域交通组织中非常重要的方面。合理的单向交通组织技术，能够有效平衡城市微循环路网中干支负载的流量，缓解城市道路的交通阻塞，提高城市路网通行能力。

现有区域微循环单向交通组织的优化技术主要从提高路网运行效率的角度出发，对区域微循环支路进行定边定向选择，最后确定一个最优的区域微循环单向交通组织方案。在这种优化技术中，单纯的考虑了路网运行效率，认为路网运行效率提升了就代表路网交通压力均衡了，混淆了交通压力均衡的本质，最终导致优化方案为求得最佳的路网运行效率，造成少数个别路段过度“拥挤”或过度“清闲”，反而增加路网负荷的不均衡程度，降低了优化方案的实施效果，具体来说，现有的区域微循环干支路交通压力均衡方法存在以下缺点：

现有单向交通组织优化技术主要考虑路网运行效率，忽视了路网中运行效率和压力均衡的差异性，未对路网压力均衡进行量化优化，为寻求路网效率的最大化而牺牲个别路段通行能力，导致其道路资源浪费，路网交通压力均衡效果不理想。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种通行方向的配置方法及装置，用以在提高路网通行效率的同时，均衡区域路网交通流的压力分布，减少道路资源的浪费。

本发明实施例提供的一种通行方向的配置方法，该方法包括：确定路网中待设置通行方向的支路路段；基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向；其中，所述路网交通压力均衡原则为在预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则。

本发明实施例提供的上述方法中，确定路网中待设置通行方向的支路路段，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，由于该路网交通压力均衡原则为预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则，且路网运行效率主要由干路路段平均饱和度和支路路段平均饱和度表示，而路网饱和度均方差可以反映区域内各道路上交通压力的均衡程度，因此，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定出的支路路段的通行方向，兼顾路网通行效率和区域路网交通流的压力分布，与现有技术中仅考虑路网运行效率，忽视路网中运行效率和压力均衡的差异性相比，能够在提高路网通行效率的同时，均衡区域路网交通流的压力分布，减少道路资源的浪费。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，包括：基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值；将评价值最大的支路通行方向方案确定为目标通行方向方案，并将目标通行方向方案中各个支路的通行方向作为每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述利用遗传算法中生成的多个支路通行方向方案，包括：根据遗传算法中预先配置的种群数量M，生成的M个初始支路通行方向方案，其中，M为大于0的自然数；以及基于所述M个初始支路通行方向方案，根据遗传算法中预先配置的交叉概率和/或变异概率，生成的支路通行方向方案。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值，包括：针对每个支路通行方向方案：基于所述交通流分配Wardrop平衡原理进行路段配流，得到包括路段流量以及通行时间的配流数据；将所述配流数据应用到该支路通行方向方案中，确定路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差；根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值，包括：根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，对该支路通行方向方案的路段饱和度进行量化，得到该支路通行方向方案路段饱和度的量化值；将预先配置的目标值与该支路通行方向方案路段饱和度的量化值之差作为该支路通行方向方案的评价值。

本发明实施例提供的一种通行方向的配置装置，该装置包括：获取单元，用于确定路网中待设置通行方向的支路路段；处理单元，用于基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向；其中，所述路网交通压力均衡原则为在预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则。

本发明实施例提供的上述装置中，确定路网中待设置通行方向的支路路段，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，由于该路网交通压力均衡原则为预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则，且路网运行效率主要由干路路段平均饱和度和支路路段平均饱和度表示，而路网饱和度均方差可以反映区域内各道路上交通压力的均衡程度，因此，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定出的支路路段的通行方向，兼顾路网通行效率和区域路网交通流的压力分布，与现有技术中仅考虑路网运行效率，忽视路网中运行效率和压力均衡的差异性相比，能够在提高路网通行效率的同时，均衡区域路网交通流的压力分布，减少道路资源的浪费。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述处理单元，具体用于：基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值；将评价值最大的支路通行方向方案确定为目标通行方向方案，并将目标通行方向方案中各个支路的通行方向作为每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述处理单元利用遗传算法中生成的多个支路通行方向方案，包括：根据遗传算法中预先配置的种群数量M，生成的M个初始支路通行方向方案，其中，M为大于0的自然数；以及基于所述M个初始支路通行方向方案，根据遗传算法中预先配置的交叉概率和/或变异概率，生成的支路通行方向方案。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述处理单元基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值，具体用于：针对每个支路通行方向方案：基于所述交通流分配Wardrop平衡原理进行路段配流，得到包括路段流量以及通行时间的配流数据；将所述配流数据应用到该支路通行方向方案中，确定路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差；根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述处理单元根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值，具体用于：根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，对该支路通行方向方案的路段饱和度进行量化，得到该支路通行方向方案路段饱和度的量化值；将预先配置的目标值与该支路通行方向方案路段饱和度的量化值之差作为该支路通行方向方案的评价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种通行方向的配置方法的示意流程图；

图2为本发明实施例提供的利用遗传算法确定支路路段通行方向的具体流程的示意流程图；

图3为本发明实施例提供的一种通行方向的配置装置的的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明实施例提供的一种通行方向的配置方法及装置的具体实施方式进行详细地说明。

本发明实施例提供的一种通行方向的配置方法，如图1所示，该方法包括：

步骤102，确定路网中待设置通行方向的支路路段。

本发明实施例主要针对微循环交通网络内支路路段的通行方向配置，因此，确定路网中待设置通行方向的支路路段时，可以将微循环交通网络内所有支路路段均确定为待设置通行方向的支路路段。当然，在本发明其它实施例中，也可以将微循环交通网络内的部分支路路段确定为待设置通行方向的支路路段。

步骤104，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向；其中，路网交通压力均衡原则为在预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则。

本发明实施例基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，以在路段饱和度约束条件下，确定一个最佳支路路段通行方向方案，从而尽可能的提高路网运行效率和均衡路网交通压力分布；同时，出行者根据支路路段的通行方向以及道路状况选择阻抗最小的出行路径，路径选择行为符合Wardrop平衡原理。

需要说明的是，本发明实施例中基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，是一个典型的组合优化问题，可行解空间范围极大，而且可行解的空间范围随着待设置通行方向的支路路段数量的增加，呈现出爆炸式的增加，常规解析法求解难度大，而遗传算法非常适合求解此类问题，因此，本发明采用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

当然，本领域技术人员应当理解的是，本发明实施例中虽然采用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，但是在本发明其它实施例中也可以使用常规算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，例如：逐一确定每个可行解的优劣程度，进而确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

本发明实施例提供的方法中，确定路网中待设置通行方向的支路路段，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，由于该路网交通压力均衡原则为预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则，且路网运行效率主要由干路路段平均饱和度和支路路段平均饱和度表示，而路网饱和度均方差可以反映区域内各道路上交通压力的均衡程度，因此，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定出的支路路段的通行方向，兼顾路网通行效率和区域路网交通流的压力分布，与现有技术中仅考虑路网运行效率，忽视路网中运行效率和压力均衡的差异性相比，能够在提高路网通行效率的同时，均衡区域路网交通流的压力分布，减少道路资源的浪费。

在具体实施步骤104时，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，包括：基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值；将评价值最大的支路通行方向方案确定为目标通行方向方案，并将目标通行方向方案中各个支路的通行方向作为每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

本发明实施例中，利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案包括遗传算法计算过程中初始生成的支路通行方向方案以及遗传算法迭代计算过程中，通过交叉和/或变异生成的支路通行方向方案，具体来说：

利用遗传算法中生成的多个支路通行方向方案，包括：根据遗传算法中预先配置的种群数量M，生成的M个初始支路通行方向方案，其中，M为大于0的自然数；以及基于M个初始支路通行方向方案，根据遗传算法中预先配置的交叉概率和/或变异概率，生成的支路通行方向方案。其中，根据遗传算法中预先配置的种群数量M，生成的M个初始支路通行方向方案，M个初始支路通行方向方案，可以是任意配置的，也可以是基于预设准则进行配置的，例如：预设准则包括：两条相邻的平行支路路段设置为相反的通行方向、处于同一直线或者折线上的多个支路路段设置为相同的通行方向等，当然，基于M个初始支路通行方向方案，根据遗传算法中预先配置的交叉概率和/或变异概率，生成的支路通行方向方案，可以采用现有技术中的方法，此处不再赘述。

具体实施时，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值，包括：针对每个支路通行方向方案：基于交通流分配Wardrop平衡原理进行路段配流，得到包括路段流量以及通行时间的配流数据；将配流数据应用到该支路通行方向方案中，确定路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差；根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值。

其中，根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值，包括：根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，对该支路通行方向方案的路段饱和度进行量化，得到该支路通行方向方案路段饱和度的量化值；将预先配置的目标值与该支路通行方向方案路段饱和度的量化值之差作为该支路通行方向方案的评价值。

具体实施时，预先配置的目标值可以是路段饱和度的最大值，也可以使自由设置的一个数值，例如：目标值为100。

下面对本发明实施例中基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向的过程进行详细说明。

首先定义如下参数：

交通网络N＝(V,A∪B)，其中V＝{v₁,v₂,v₃,...v_n}为节点集，该节点是指微循环交通网络中主干路和次干路与支路之间的交点，A为干道路段集，干道路包括主干路和次干路，而且假设在A中车辆均为双向行驶，B为支路路段集，相邻节点之间的B只存在一条不确定方向的弧段，用于确定是否单行及单行方向，q_rs为节点r到节点s的流量。

当路段a为节点v_i和v_j间的无向路段时，记a＝[v_i,v_j]；当a为节点v_i至v_j的有向路段时，记a＝(v_i,v_j)。记y_a,a∈B为支路路段a的单行状态变量，即对于a＝[v_i,v_j]，当y_a＝1时，路段a被设置成单向路(v_i,v_j)；当y_a＝2时，路段a被设置为单向路段(v_j,v_i)；当y_a＝0时，路段a被设置成双向路段(v_i,v_j)和(v_j,v_i)。各支路路段的单行状态构成支路的单行方案y＝{y_a,a∈B}。

记单行方案y对应的路网为N^y＝(V,A∪B^y)，记C_a0为方案设置前的路段a的通行能力，为单行方案y下，a∈A∪B^y的通行能力，其定义如下：

若a∈A，则

若a∈B,y_a＝0，则

若a∈B,y_a＝1，则

若a∈B,y_a＝2，则

由于支路路段的双向通行能力总和小于单向行车时的通行能力，所以，2C_a2＜C_a3,a∈B。

记x_a为路段a∈A∪B^y的交通流量，路段饱和度S_a＝x_a/C_a。

本发明实施例，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向时，建立上下层模型，其中上层模型基于路网交通压力均衡原则建立，上层模型充分利用支路路段的分流作用，降低干路的交通负荷，同时要防止过多交通流引入支路路段，而且优化后各路段饱和度应小于最大期望饱和度。所以，上层模型是在路段饱和度约束条件下，尽可能的提高路网运行效率和均衡路网交通压力分布，也即在路段饱和度约束下，使得干路饱和度平均值、支路饱和度平均值和路网饱和度均方差和最小。

干路平均饱和度O₁、支路平均饱和度O₂分别表示如下：

其中，m为干路路段数，n为支路路段数，S_a为路段a的饱和度。

而路网饱和度均方差可反映微循环交通网络内各路段上交通压力的差异程度，该值越小，表明微循环交通网络内各路段上交通压力的差异越小，因此，可以利用路段饱和度均方差来量化微循环交通网络内交通流压力分布的均衡度，具体计算式，路网饱和度均方差O₃表示如下：

其中，为路网饱和度平均值。

在确定干路平均饱和度O1、支路平均饱和度O2以及路网饱和度均方差O3之后，即可确定出基于路网交通压力均衡原则建立的上层模型，如下所示：

minZ(x)＝ξ₁·O₁+ξ₂·O₂+ξ₃·O₃，其中，ξ_i为权重系数，可以根据通行方向配置时的侧重点不同确定不同的数值，例如：通行方向配置时侧重于交通效率的提升，则可以提高ξ1和ξ2的权重值，若通行方向配置侧重于微循环交通网络内交通压力分布的均衡，则可以提高ξ3的权重值。

需要说明的是，在计算时，还需要满足如下约束条件：

其中，S_a0为路段最大期望饱和度，为已知常数(a∈A∪B^y)，x_a为路段a上的交通流量。

从上层模型的建立过程，可以看出上层模型中的函数值Z可以用于对支路通行方向方案的路段饱和度进行量化，函数值即为量化值，也即上层模型中的函数值Z可以用于评价支路通行方向方案的优劣程度。

基于交通流分配Wardrop平衡原理建立的模型为下层模型，下层模型为用户均衡模型，出行者路径选择行为符合交通流分配Wardrop平衡原理，则下层模型为：

其约束条件为：

其中，L(r,s)为起止点(r,s)间的路经数，为起止点(r,s)间的第k条路径的交通量，如果路段a在起止点(r,s)间的第k条路径上，则否则为0。t_a(x_a)为路阻函数。t_a(x_a)是关于路段流量x_a的严格增函数，本发明实施例采用美国道路局研究BPR函数：t_a(x_a)＝t_a0{1+α(x_a/C_a)^β},a∈A∪B^y，t_a0为自由流下路段a的行驶时间，C_a为路段a的通行能力，α,β为标定参数，根据BPR的建议，选取α＝0.15,β＝4。

确定出上层模型和下层模型之后，即可利用遗传算法确定待设置通行方向的每个支路路段的通行方向，本发明实施例利用遗传算法确定待设置通行方向的每个支路路段的通行方向的基本思想是：通过求解下层模型得到每个支路通行方向方案对应的配流数据，该配流数据包括路段流量以及通行时间，进而将配流数据应用到上层模型中，由上层目标函数值Z对每个支路通行方向方案的路段饱和度进行量化，并利用预设评价规则，计算每个支路通行方向方案的评价值，然后对该群体进行选择、交叉、变异等遗传运算，使计算结果达到或接近最优。下面结合图2对本发明实施例中利用遗传算法确定待设置通行方向的每个支路路段的通行方向的步骤进行详细说明。

步骤202，确定待设置通行方向的支路路段，也即确定遗传算法中基因的个数，作为较为具体的实施例，若待设置通行方向的支路路段有3条，则遗传算法中基因的个数即为3个，根据本发明实施例的定义，3个基因的取值均为3种，即基因的取值可以为0，表示支路路段的通行方向为双向通行，基因的取值为1或2时，表示支路路段的通行方向均为单向通行，且取值为1时的通行方向与取值为2时的通行方向相反；

步骤204，支路通行方向方案初始化，具体来说，根据遗传算法预先配置的种群数量，生成支路通行方向方案，作为较为具体的实施例，预先配置的种群数量为2，则可以生成2种支路通行方向方案，例如：012，021；

步骤206，计算每个支路通行方向方案下，下层模型的最优解，得到x_a；

步骤208，将x_a带入上层目标函数Z，利用预设的评价规则，计算每个支路通行方向方案的评价值，并以评价值为选择原则，选择保留的支路通行方向方案，例如：保留最大评价值对应的支路通行方向方案，也可以保留所有支路通行方向方案的评价值，本发明对此不做限定；

步骤210，根据预先配置的交叉概率和/或变异概率，基于初始生成的支路通行方向方案，产生新的支路通行方向方案；具体实施时，可以分为以下两种实施方式：

实施方式一、根据预先配置的交叉概率，基于初始生成的支路通行方向方案和/或保留的支路通行方向方案，产生新的支路通行方向方案；

实施方式二、根据预先配置的变异概率，基于初始生成的支路通行方向方案和/或保留的支路通行方向方案，产生新的支路通行方向方案；

需要说明的是，实施方式一和实施方式二可以同时进行，也可以只执行其中一个。在产生新的支路通行方向方案之后，执行步骤206和步骤208，并选择保留的支路通行方向方案进行保留，然后通过交叉和/或变异产生新的支路通行方向方案，并循环执行上述过程。

较为优选地，在根据预先配置的交叉概率和/或变异概率，产生新的支路通行方向方案；也可以基于步骤208中保存的支路通行方向方案进行。

步骤212，根据保留的支路通行方向的评价值判断是否结束算法，若支路通行方向的最大评价值保持不变和/或支路通行方向方案的评价值不再增加，则判定算法结束，执行步骤214，否则，执行步骤206；

步骤214，将评价值最大的支路通行方向方案确定为目标通行方向方案，并将目标通行方向方案中各个支路的通行方向作为每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

本发明实施例提供的一种通行方向的配置装置，如图3所示，该装置包括：获取单元302，用于确定路网中待设置通行方向的支路路段；处理单元304，用于基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向；其中，路网交通压力均衡原则为在预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则。

本发明实施例提供的装置中，确定路网中待设置通行方向的支路路段，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，由于该路网交通压力均衡原则为预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则，且路网运行效率主要由干路路段平均饱和度和支路路段平均饱和度表示，而路网饱和度均方差可以反映区域内各道路上交通压力的均衡程度，因此，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定出的支路路段的通行方向，兼顾路网通行效率和区域路网交通流的压力分布，与现有技术中仅考虑路网运行效率，忽视路网中运行效率和压力均衡的差异性相比，能够在提高路网通行效率的同时，均衡区域路网交通流的压力分布，减少道路资源的浪费。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元304，具体用于：基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值；将评价值最大的支路通行方向方案确定为目标通行方向方案，并将目标通行方向方案中各个支路的通行方向作为每个待设置通行方向的支路路段的通行方向。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元304利用遗传算法中生成的多个支路通行方向方案，包括：根据遗传算法中预先配置的种群数量M，生成的M个初始支路通行方向方案，其中，M为大于0的自然数；以及基于M个初始支路通行方向方案，根据遗传算法中预先配置的交叉概率和/或变异概率，生成的支路通行方向方案。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元304基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用预设的评价规则，计算利用遗传算法生成的多个支路通行方向方案中每个支路通行方向方案的评价值，具体用于：针对每个支路通行方向方案：基于交通流分配Wardrop平衡原理进行路段配流，得到包括路段流量以及通行时间的配流数据；将配流数据应用到该支路通行方向方案中，确定路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差；根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值。

在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的装置中，处理单元304根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，利用预设的评价规则，计算该支路通行方向方案的评价值，具体用于：根据路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差，对该支路通行方向方案的路段饱和度进行量化，得到该支路通行方向方案路段饱和度的量化值；将预先配置的目标值与该支路通行方向方案路段饱和度的量化值之差作为该支路通行方向方案的评价值。

本发明实施例提供的通行方向的配置装置，可以集成在配置道路通行方向的服务器中，以用于确定微循环交通网络中支路路段的通行方向，其中，获取单元302和处理单元304均可以采用CPU处理器等。

综上所述，本发明实施例提供的一种通行方向的确定方法及装置，确定路网中待设置通行方向的支路路段，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，利用遗传算法确定每个待设置通行方向的支路路段的通行方向，由于该路网交通压力均衡原则为预设约束条件下，路网中干路饱和度平均值、路网中支路饱和度平均值以及路网饱和度均方差之和最小的原则，且路网运行效率主要由干路路段平均饱和度和支路路段平均饱和度表示，而路网饱和度均方差可以反映区域内各道路上交通压力的均衡程度，因此，基于路网交通压力均衡原则以及交通流分配Wardrop平衡原理，确定出的支路路段的通行方向，兼顾路网通行效率和区域路网交通流的压力分布，能够在提高路网通行效率的同时，均衡区域路网交通流的压力分布，减少道路资源的浪费。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。