[发明专利]基于GAN实现多路口协同的智能交通管理决策方法

摘要

本发明提供了一种基于GAN实现多路口协同的智能交通管理决策方法。本发明实现多路口协同的智能交通管理决策机制，实现了全局信息缺失情况下的多路口的实时交通智能控制。在复杂的多路口交通场景下，路口之间状态信息的交互往往具有很大的通信时延，并且全局的交通信息的精确获取也是很困难的。为了减少路口之间的通信负荷，实现路口间的协同管理，本发明通过利用生成对抗网络技术，在每个交叉路口根据各自的局部状态信息生成全局的交通状态信息，然后基于生成的全局交通状态信息，实现多路口协同的智能交通管理决策。

主权项

1.一种基于GAN实现多路口协同的智能交通管理决策方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、利用全局K个路口的历史交通数据，通过随机梯度下降法训练得到生成对抗网络G，生成对抗网络G可以通过输入单个路口的交通状态数据，生成K个路口全局交通状态数据，训练目标为：/n /n式中，D(·)表示训练过程所使用的判别网络；G(·)表示生成对抗网络；x表示真实的K个路口的历史交通数据；z表示生成对抗网络G的输入数据，为K个路口中单个路口的状态信息；E_x[·]表示对随机变量x的期望值；E_z[·]表示对随机变量z的期望值；/n步骤2、获得K个路口中每个路口的实时交通状态数据，以K个路口中任意第k个路口在t时刻的实时交通状态数据s_k(t)为输入，根据步骤1训练得到的生成对抗网络G生成全局K个路口的全局交通状态数据o_k(t)；/n步骤3、K个路口中每个路口根据步骤2生成的全局交通状态数据o_k(t)为状态设计全局收益函数，第k个路口在t时刻的全局收益函数为r_k(t)，利用深度强化学习算法，学习得到每个路口的最优交通管理决策，第k个路口在t时刻的最优交通管理决策为a_k(t)。/n