[發(fā)明專利]多車協(xié)同快速通過道路瓶頸口的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410202260.7
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN103956066A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲仕茹;來磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G08G1/0965
• 分類號: G08G1/0965;G08G1/16
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種多車協(xié)同快速通過道路瓶頸口的方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)為擁堵瓶頸口路段中行駛的車輛建立車載Ad-Hoc無線自組織信息共享網(wǎng)絡(luò)；

(b)每個車輛根據(jù)自身裝備的定位裝置、傳感器設(shè)備確定自己的位置坐標(biāo)，以及與相鄰車輛間的相對距離和相對角度；每個車輛根據(jù)自身定位裝置確定自己位置坐標(biāo)，當(dāng)定位設(shè)備發(fā)生故障時，每個車輛根據(jù)信息共享網(wǎng)絡(luò)中得到的鄰居車輛位置坐標(biāo)和測得的相對距離來計算自身的位置坐標(biāo)；其定位模型為：

[(x1-x)2+(y1-y)2-(x2-x)2+(y2-y)2]2-d21=0...[(x1-x)2+(y1-y)2-(xi-x)2+(yi-y)2]2-di1=0[(x1-x)2+(y1-y)2-(xn-x)2+(yn-y)2]2-dn1=0---(1)]]>

式中，(x,y)為需要定位車輛的坐標(biāo)，(x_i,y_i)為第i個相鄰車輛的坐標(biāo)，d_i1為第i個車輛至需定位車輛的相對距離與第1個車輛至需定位車輛的相對距離的差值，n為車輛總數(shù)；

(c)每個車輛通過車載Ad-Hoc無線信息共享網(wǎng)絡(luò)向瓶頸口路段區(qū)域的其他鄰居車輛發(fā)送數(shù)據(jù)包，其數(shù)據(jù)包中含有自身的位置坐標(biāo)、目的地坐標(biāo)和自身狀態(tài)信息；其數(shù)據(jù)包為{C_ID,x_i,y_i；x_id,y_id；x_p,y_p；S}，其中C_ID為車輛i在通信網(wǎng)絡(luò)里的編號，(x_i,y_i)為車輛i所處的位置坐標(biāo)，(x_id,y_id)為車輛i所到目的地坐標(biāo)，(x_p,y_p)為道路瓶頸口坐標(biāo)，S為車輛i通過瓶頸口的狀態(tài)，0表示尚未通過，1表示已經(jīng)通過；

(d)構(gòu)建各個車輛的空間勢場合力模型；車輛以道路邊界線、鄰居車輛和目的地為中心建立空間受力場；

1)計算車輛i受到道路邊界的斥力勢場U_ir1和斥力F_ir1；

Uir1(di)=12Kr[1di-1d0]2+Krv|vi|,di≤d00,di>d0---(2)]]>

式中，d_i為車輛i到道路邊界的最短距離，K_r、K_rv為比例因子，v_i為車輛i的行駛速度，d₀為距離閾值；

車輛_i受到道路邊界的斥力為

Fir1=-grad|Uir1(di)|=Kr[1di-1d0]·θdidi-Krv|vi-v|,di≤d00,di>d0---(3)]]>

2)計算車輛i受到鄰居車輛j的斥力勢場為U_ijr2和斥力F_ijr2；

Uijr2(dij)=12Kr[1dij-1d0]2+Krv|vi-vj|,dij≤d00,dij>d0---(4)]]>

式中，d_ij為車輛i與車輛j間的相對距離，v_i和v_j分別為車輛i和j的行駛速度；

則車輛i受到鄰居車輛j的斥力F_ijr2為

Fijr2=-grad|Uijr2(dij)|=Kr[1dij-1d0]·θdijdij-Krv|vi-vj|,dij≤d00,dij>d0---(5)]]>

車輛受到鄰居車輛的總斥力

Fir2=Σj=1,2,...,n,j≠iFijr2---(6)]]>

3)根據(jù)車輛目的地坐標(biāo)和目前位置坐標(biāo)來計算所受引力勢場U_ia吸引力F_ia；

車輛i與目的地產(chǎn)生的引力勢場U_ia為

Uia(did)=12Ka|did|2+12Kav|vi|2---(7)]]>

式中：d_id為車輛i到目的地的距離，K_a、K_av為比例因子；

車輛i受到目的地的引力F_ia為

F_ia＝-grad|U_ia(d_id)|＝-K_a|d_id|-K_av|v_i|????????????(8)

4)計算車輛i所受合力F_i

F_i＝F_ia+F_ir1+F_ir2?????????(9)

(e)建立車輛運(yùn)動模型，車輛運(yùn)動方向?yàn)楹狭_i所指方向，運(yùn)動速度與合力F_i的大小成正比，車輛的運(yùn)動軌跡根據(jù)F_i不斷進(jìn)行調(diào)整。