[发明专利]一种多目标智能网联车辆协同优化控制方法

说明书

本发明公开了一种多目标智能网联车辆协同优化控制方法，涉及智能网联车辆优化技术领域，本发明通过目标交叉口中各个进道口在预设通信范围内的各个目标车辆，分别针对目标交叉口的各个进道口，建立跟驰模型，应用跟驰模型，获得各个目标车辆通过目标交叉口的跟驰顺序。通过本发明的技术方案能够使得各个方向的车辆在通过冲突区域时降低车辆延误，提高道路通行效率，缓解交通拥堵，减少车辆在通行潜在冲突区域过程中的能源消耗，促进绿色交通发展。

技术领域

本发明涉及智能网联车辆优化技术领域，具体而言涉及一种多目标智能网联车辆协同优化控制方法。

背景技术

智能网联车辆技术的发展给交通管理带来了一场即将到来的革命。在考虑车辆的部署时，车辆在潜在冲突区域的控制将对车辆交通管理造成复杂影响，例如入口匝道、交叉口，因此实时有效的车辆控制策略可以减少车辆在冲突区域造成的行驶延误，提高通行效率。

在现有技术当中，对智能网联车进行控制的研究主要分为两类，一种是基于规则的策略的研究，其主要利用启发式规则来确定车辆的通过顺序，但基于规则的性质得到的通过顺序是可行的解，而非最优的解决方案，此外，基于规则的策略在某些情况下受限于传统的信号控制；另一类是基于规划的策略，基于规划的策略是在巨大的解空间中寻找最优解的方法，在当前的研究过程中，主要考虑的优化目标只有通过时间、总时延等时间指标，对能量消耗、队列长度等目标的优化研究较少，现阶段缺乏一个调度智能网联车辆能够实时兼顾安全性、交通效率和能源消耗的通用框架。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多目标智能网联车辆协同优化控制方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多目标智能网联车辆协同优化控制方法，基于目标交叉口中各个进道口在预设通信范围内的各个目标车辆，分别针对目标交叉口的各个进道口，根据以下步骤A至步骤D建立跟驰模型，应用跟驰模型，获得各个目标车辆通过目标交叉口的跟驰顺序：

步骤A、采集进道口上对应预设通信范围内各个目标车辆的交通数据信息，基于各个目标车辆分别所对应的交通数据信息，在预设通信范围内随机生成各个目标车辆通过目标交叉口的跟驰序列，随后进入步骤B；

步骤B、分别针对该进道口对应的各个目标车辆，基于目标车辆在跟驰序列中的位置，判断该目标车辆在经过目标交叉口时，与其相邻两车辆之间是否存在交通冲突，筛选出存在交通冲突的各个目标车辆作为该进道口的冲突车辆，随后进入步骤C；

步骤C、基于该进道口对应的各个冲突车辆，确定该冲突车辆的在预设通信范围内的冲突区域，构建用于对冲突车辆进行交通冲突预测、并输出冲突车辆在冲突区域的通行时长以及通行顺序的目标预测模块，随后进入步骤D；

步骤D、针对该进道口，基于目标预测模块，以该进道口对应各个目标车辆的交通数据信息为输入，以冲突车辆通过冲突区域的通过顺序服从帕雷托最优解为目标，以各个目标车辆通过目标交叉口的顺序为输出，对待训练跟驰模型进行训练，获得用于预测各个目标车辆在目标交叉口的通过顺序的跟驰模型。

进一步地，前述的目标交叉口包括十字路口、道路出入口匝道。

进一步地，前述的步骤A中，目标车辆的交通数据信息包括车辆行驶位置、车辆行驶速度、车辆目标行车道、以及车辆编码。

进一步地，前述的进道口包括预设数量个行车道，步骤A中，将行驶在该进道口所对应各个行车道上的各个目标车辆均映射至相同行车道中，作为主干道，将主干道中的各个目标车辆映射顺序作为各个目标车辆通过目标交叉口的跟驰顺序。

进一步地，前述的，步骤B中，根据以下公式：