[发明专利]一种基于博弈论的换道决策方法

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1.一种基于博弈论的换道决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

对换道场景进行博弈建模，设定博弈过程中的参与者为拟换道车辆和目标车道车辆；

设定所述拟换道车辆的策略集合和所述目标车道车辆的策略集合，其中，所述拟换道车辆的策略集合中包括有限个策略，所述目标车道车辆的策略集合中包含对所述拟换道车辆的策略集合中每一个策略的响应与不响应的对应策略，所述拟换道车辆的策略集合中的策略包括加速、鸣笛和转向；

计算换道过程中所有可能出现的策略组合；

根据所述策略组合计算成功换道后所述拟换道车辆的博弈收益和所述目标车道车辆的博弈收益，并计算所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的最终收益；

根据所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的最终收益构建联合收益矩阵；

根据所述联合收益矩阵计算所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的期望总收益；

根据所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的期望总收益计算换道博弈过程中达到纳什均衡状态下所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的混合策略及各自的期望收益；

根据换道博弈过程中达到纳什均衡状态下所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的混合策略及各自的期望收益绘制不同成功换道概率下所述拟换道车辆与所述目标车道车辆的收益随概率变化的曲线，以便根据所述曲线进行换道决策，

成功换道后所述拟换道车辆的博弈收益为：

，

其中，n为所述拟换道车辆的策略集合中的策略数量，Csi为所述目标车道车辆积极响应所述拟换道车辆的策略而导致换道成功的损失成本，p_si为所述拟换道车辆在策略si下换道成功的概率，

成功换道后所述目标车道车辆的博弈收益为-W，

所述拟换道车辆的最终收益为：

，

其中，U₁为所述拟换道车辆的最终收益，C_cs为所述拟换道车辆执行策略s所付出的成本，

所述目标车道车辆的最终收益为：

，

其中，U₂为所述目标车道车辆的最终收益，C_gs为所述目标车道车辆为响应所述拟换道车辆而执行策略s所付出的成本，

所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的期望总收益分别为：

，

其中，U_c(p,q)和U_g(p,q)分别为所述拟换道车辆和所述目标车道车辆的期望总收益，c_ij和g_ij代表联合收益矩阵中所述拟换道车辆和所述目标车道车辆各自在不同策略组合(i,j)下的总收益。