【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电数字数据处理。具体而言，涉及一种基于单路口和多路口的多车动态选择路径方法。
技术介绍
1、随着道路网络中车辆数目的日益增多，交通拥堵问题也变得日趋严重。扩建道路和限制车辆上路依旧不是解决问题的良策。车路协同环境下，车辆与道路基础设施之间可通过车路通信技术实现交通状态信息的实时共享。在此基础上，交通系统呈现出互联化、个性化和动态性的典型特征，在有效增加道路交通控制智能性的同时也极大地增加了交通控制问题的复杂性。
2、现有技术中为了解决多车动态选路协同决策问题，提出一类方法是分中心化策略，将大路网划分成小区域，参与协同的车辆在区域内进行选路规划。然而，由于不同区域内的车辆运动轨迹相互耦合，这种采用分中心化策略的方法不能最大程度的发挥车辆群体协同决策技术在优化选路方面的积极作用，增加了交通控制性能的不确定性。另一类方法是纯个体化策略，利用预测模型，预测未来时间里的交通流量，进而对单车进行路径动态优化。这种优化措施非常依赖车辆自身的计算能力和背景数据，技术推广存在一定难度的同时网联车的网联优势也没有得到体现。因此，关于多车协同机制的选路研究需进一步完善，使其能在保证路网均衡的前提下更好的满足不同车辆的通行需求，提升模型的普适性。
3、为动态妥善的考虑个体不同通行需求和交通系统管控性能，亟待提出全新的车辆群体协同选路决策算法，以实现个体需求和路网协调性能间的良好平衡。
技术实现思路
1、本专利技术正是基于现有技术的上述需求而提出的，本专利技术要解决的技
2、为了解决上述问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：
3、一种基于单路口的多车动态选择路径方法，该方法包括：第一路侧单元获取第一状态信息，所述第一状态信息包括车辆的分类类别和车辆的目标地；第一路侧单元基于第一状态信息，通过构建的博弈模型对第一时间段内到达设有第一路侧单元路口的车辆进行处理，包括：根据车辆的目标地，设置临时终点；基于车辆所在路段和临时终点，对车辆进行分组，并得到多个车组；基于车辆在路口处的预设耗时和到达临时终点的行驶时间，建立策略的收益关系；基于各个车组中各策略的车辆占比以及对应策略的收益关系，建立车组的平均收益关系，其中，所述策略包括由第一路侧单元为车辆选择的行驶方向；当车组中分类类别为第一类时，基于第一权重增加采取对应策略的车辆占比，当车组中分类类别为第二类时，基于第二权重降低采取对应策略的车辆占比；根据演化博弈模型获取所述博弈模型的纳什均衡状态，得到各个车组中各策略的车辆最优占比，并获得各车组中各策略的车辆数目；基于车辆数目和车辆到达路口的时间，确定各个车辆的行驶方向。
4、可选地，所述基于单路口的多车动态选择路径方法包括：第二路侧单元基于车辆请求对车辆进行分类，其中，分类类别包括第一类和第二类；第二路侧单元获取车辆的第一状态信息和第二状态信息，所述第二状态信息包括车辆行驶过程中的运动参数；第一路侧单元获取第一状态信息，包括：第二路侧单元根据车辆的第二状态信息判断车辆是否在第一时间段内到达设有第一路侧单元的路口；如果能够到达，则第二路侧单元将车辆第一状态信息发送给第一路侧单元。
5、可选地，所述车组的数量等于临时终点的数量乘以车辆所在路段的数量。
6、可选地，计算到达临时终点的行驶时间的方法包括：获取车辆基于第一路侧单元提供的方向往临时终点行驶过程中经过的路段；其中经过的路段表示为1，未经过的路段表示为0；基于车辆通过路段的最短时间、第一路侧单元控制区域路段中车辆数、路段的负载能力和路段中各车组的车辆数，获取经过路段的时延；根据经过的路段和对应的时延，确定到达临时终点的行驶时间。
7、可选地，基于车辆通过路段的最短时间、第一路侧单元控制区域路段中车辆数、路段的负载能力和路段中各车组的车辆数，获取经过路段的时延，其表达式包括：其中，表示路段的时延，为从第i个路口到第j个路口的路段，表示车辆通过路段的最短时间，α表示第一常数，表示在最短时间段内从第i个路口移动到第j个路口的车辆总数，表示路段的负载能力，β表示第二常数，p表示车组，s表示车组总数量，ak，p表示所选择的第k个策略，ap表示策略集合，表示在路段上，车组p中选择策略ak，p的车辆占比，｜vp|表示车组p当前行驶在路段的车辆数，表示车组p中车辆按照策略ak，p行驶是否经过路段如果经过，的数值为1，否则，的数值为0.表示路段的行驶的当前车辆数。
8、可选地，基于车辆在路口处的预设耗时和到达临时终点的行驶时间，构建策略的收益关系，其表达式包括：ck,p＝-(dcrass,k,p+dlink,k,p)，其中，ck,p表示车组p中车辆执行策略ak,p的收益，dcrass，k，p表示车组p中车辆执行策略ak，p在路口处的预设耗时，dlink，k，p表示车组p中车辆由路口执行策略ak,p到达临时终点的时间，表示从第i个路口到第j个路口的路段，l表示第一路测单元控制区域内的路段数量，表示车组p中车辆按照策略ak，p行驶是否经过路段如果经过，的数值为1，否则，的数值为0，表示路段的时延。
9、可选地，基于各个车组中各策略的车辆占比以及对应策略的收益，构建车组中的平均收益关系，其表达式包括：其中，表示车组p的平均收益，ak，p表示所选择的第k个策略，ap表示策略集合，表示在路段上，车组p中选择策略ak，p的车辆占比，ck，p表示车组p中车辆执行策略ak，p的收益。
10、可选地，根据演化博弈模型获取所述博弈模型的纳什均衡状态，得到各个车组中各策略的车辆最优占比，包括：利用演化博弈模型对构建的博弈模型处理，得到常微分方程；利用四阶龙格-库塔方法对所述常微分方程求解，得到各个车组中各策略的车辆最优占比。
11、一种基于多路口的多车动态选择路径方法，该方法包括：获取各路口中属于第三类的车辆信息，所述属于第三类的车辆表示未到达临时终点，按照上游路口的第一路侧单元输出的策略行驶的车辆；基于各路口中属于第三类的车辆信息，对路口中第一时间段内到达对应路口的其余车辆进行基于单路口的多车动态选择路径方法的处理，获得由各路口的第一路侧单元控制的各车辆的行驶方向。
12、可选地，包括：在不相交路段，车辆根据最短距离的路线行驶至临时终点；如果存在多个最短距离，则将车组中各车辆均匀分为多个小组，每个小组与最短距离的路线一一对应。
13、与现有技术相比，本专利技术提出一种基于单路口和多路口的多车动态选择路径方法，将宏观上大规模路网场景下的车辆群体协同选路问题转化为微观路口处的协同决策问题，有效降低了大规模场景下车辆群体协同选路决策问题的建模和求解难度。通过划分不同车辆类型并赋予相应权重，实现了即照顾车辆优先通行需求又均衡路网的目标，也提升了模型的普适性。保证了单车的利益和多车的协作运行，使得车辆的平均通行时间、道路网络吞吐量以及道路的负载均衡指标均有良好表现。
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1.一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，所述基于单路口的多车动态选择路径方法包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，所述车组的数量等于临时终点的数量乘以车辆所在路段的数量。
4.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，计算到达临时终点的行驶时间的方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，基于车辆通过路段的最短时间、第一路侧单元控制区域路段中车辆数、路段的负载能力和路段中各车组的车辆数，获取经过路段的时延，其表达式包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，基于车辆在路口处的预设耗时和到达临时终点的行驶时间，构建策略的收益关系，其表达式包括：
7.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，基于各个车组中各策略的车辆占比以及对应策略的收益，
8.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，根据演化博弈模型获取所述博弈模型的纳什均衡状态，得到各个车组中各策略的车辆最优占比，包括：
9.一种基于多路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于多路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，包括：在不相交路段，车辆根据最短距离的路线行驶至临时终点，如果存在多个最短距离，则将车组中各车辆均匀分为多个小组，每个小组与最短距离的路线一一对应。
...【技术特征摘要】
1.一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，所述基于单路口的多车动态选择路径方法包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，所述车组的数量等于临时终点的数量乘以车辆所在路段的数量。
4.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，计算到达临时终点的行驶时间的方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特征在于，基于车辆通过路段的最短时间、第一路侧单元控制区域路段中车辆数、路段的负载能力和路段中各车组的车辆数，获取经过路段的时延，其表达式包括：
6.根据权利要求1所述的一种基于单路口的多车动态选择路径方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：于海洋，王吉祥，任毅龙，陈思祺，叶泽昌，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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