[发明专利]一种交叉口进口道的智能体仿真方法及系统

说明书

本发明涉及一种交叉口进口道的智能体仿真方法，针对驶向路口的道路，依次划分为排队等候区、车道选择区、自由换道区，结合将各个交通对象作为智能体，基于对车辆行驶状态的实时检测，执行车辆通行路径的控制仿真，实现车辆的换道行为和跟驰行为，由此提高车辆在路口的通信效率；相对应本发明还设计了基于智能体仿真方法的系统，基于仿真车辆智能体之间的互相通讯，以及结合环境智能体的环境信息检测，通过系统化对设计仿真方法的执行，自行根据规则完成决策，从而准确高效地复现路口进口道车辆的仿真，为路口的设计与评价提供可靠的手段。

技术领域

本发明涉及一种交叉口进口道的智能体仿真方法及系统，属于智能交通仿真技术领域。

背景技术

对于交通流微观仿真，城市交叉口的部分是一个难点，而交叉口又是城市交通的关键点、瓶颈点和主要拥堵点，建立有效的交叉口仿真系统与仿真方法是十分必要、且关键的。传统的交叉口建模往往使用元胞自动机等简单模型，对车辆行为进行模拟，然而，此类方法对道路环境和车辆的刻画过于简单，仿真结果较粗糙，并且没有考虑车辆与环境的交互，因此实际的交通仿真效果不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种交叉口进口道的智能体仿真方法，以实际交通场景中各交通对象作为智能体，在各个道路划分场景下实现车辆行驶路径的控制，提高路口车辆的通行效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种交叉口进口道的智能体仿真方法，基于自路口停车线向上游方向，依次针对实线区域、实线末端至虚线方向预设距离位置的区域、以及后续的虚线区域，分别定义为排队等候区、车道选择区、自由换道区，所述智能体仿真方法包括分别针对进入自由换道区的各个车辆，将车辆作为待处理车辆，执行如下步骤i-A至步骤i-H；以及分别针对进入排队等候区的各个车辆，车辆以预设跟驰模型在当前所在车道上进行跟驰行驶；

步骤i-A.判断待处理车辆目标方向对应路口的车道的数量是否大于1个，是则进入步骤i-B；否则进入步骤i-D；

步骤i-B.判断待处理车辆当前所在车道是否与其目标方向对应路口的车道一致，是则待处理车辆以预设跟驰模型在当前所在车道上进行跟驰行驶，完成对待处理车辆在自由换道区的方案；否则进入步骤i-C；

步骤i-C.生成0-1的变道概率随机数p，以及根据待处理车辆相距车道选择区最下游端的距离，更新变道概率阈值pro_veh，然后判断p是否小于变道概率阈值pro_veh，是则待处理车辆向其目标方向对应路口的车道进行变道，然后返回步骤i-B；否则不做任何操作；

步骤i-D.判断待处理车辆当前所在车道是否属于其目标方向对应路口的各车道，是则进入步骤i-E；否则进入步骤i-H；

步骤i-E.判断待处理车辆当前所在车道是否为其目标方向对应路口各车道中排队最短的，是则进入步骤i-F；否则进入步骤i-G；

步骤i-F.待处理车辆以预设跟驰模型在当前所在车道上进行跟驰行驶，并返回步骤i-E；

步骤i-G.生成0-1的变道概率随机数p，以及根据待处理车辆相距车道选择区最下游端的距离，更新变道概率阈值pro_veh，然后判断p是否小于变道概率阈值pro_veh，是则待处理车辆向其目标方向对应路口各车道中排队最短的车道进行变道，然后返回步骤i-E；否则不做任何操作；

步骤i-H.生成0-1的变道概率随机数p，以及根据待处理车辆相距车道选择区最下游端的距离，更新变道概率阈值pro_veh，然后判断p是否小于变道概率阈值pro_veh，是则待处理车辆向其目标方向对应路口的各车道进行变道，然后返回步骤i-D，否则不做任何操作。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括分别针对进入车道选择区的各个车辆，将车辆作为待处理车辆，执行如下步骤ii-A至步骤ii-D；