[發明專利]一種VANET環境下結合預測信息的路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201810652844.2
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109000676B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 李德敏;王俊杰;張愛平;曹夢琦;徐夢然;廖書亞;張光林
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓;錢文斌

1.一種VANET環境下結合預測信息的路徑規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)車輛通過向RSU發出請求獲取整個路網的實時交通信息，RSU接受車輛的請求消息并響應；

(2)車輛通過獲取到的實時交通信息規劃出從起點到終點的一個基于行駛時間的備選路徑集合；

(3)從備選路徑集合中選取一條路徑；

(4)獲取選擇路徑中的下一路段的歷史信息，并結合實時信息預測該路段的未來交通量；其中，預測該路段的未來交通量是指通過獲取到的路段歷史信息和實時信息通過基于多維時間序列的模式匹配預測算法預測出來的信息，其具體步驟如下：通過獲取到的路段歷史信息和實時信息，構建不同信號燈下目標路段上、下游各方向的平均交通流時間序列；選取合適的窗口長度創建目標窗口，并與滑動窗口進行比較；選取與目標窗口相似度最大的滑動窗口的后續數據作為目標路段上、下游各方向的平均交通流預測值；將路段的交通流輸入量與輸出量作差，完成對目標路段上的交通流量預測；

(5)結合預測結果判斷是否會發生擁塞，若是則返回步驟(3)，若否則進入下一步；

(6)判斷該路段是否為終點路段，若是則選取該路徑，行駛完所預測的路段，然后結束，若否則進入下一步；

(7)結合預測結果，計算車輛到達該路段后在其上的行駛時間以及車輛從起點到行駛完該路段所花費的總行駛時間，并將總行駛時間與設置的閾值進行比較，若未超過閾值，則返回步驟(4)，否則進入下一步；

(8)選取該路徑，行駛完所預測的路段，并更新起點，重復上述步驟，直至到達終點路段。

2.根據權利要求1所述的VANET環境下結合預測信息的路徑規劃方法，其特征在于，所述步驟(3)中選取路徑時是按行駛時間從少到多的順序依次進行的，其中，一條路徑不能被重復選取。

3.根據權利要求1所述的VANET環境下結合預測信息的路徑規劃方法，其特征在于，所述的步驟(4)中路段的歷史信息是從路段兩端路口處的RSU存儲裝置中獲取的，其內容為該路段在不同信號燈期間的上下游各方向的平均交通流量；所述路段的歷史信息獲取是一個迭代過程，能獲取下一路段的歷史信息的前提是上一路段經過預測無擁塞，且車輛從起點到行駛完上一路段所花費的總行駛時間不超過所設定的時間閾值。

4.根據權利要求1所述的VANET環境下結合預測信息的路徑規劃方法，其特征在于，所述的步驟(7)中具體為：車輛到達該路段后在其上的行駛時間是由進入該路段的時刻以及該路段在這時刻后的交通狀態決定的；車輛從起點到行駛完該路段所花費的總行駛時間通過設定時間閾值TTE_MAX來防止路段無擁塞時車輛對未來路段不斷進行的歷史信息獲取與預測，其中閾值的選取是結合預測模型而定的，其中表示車輛在路口x到路口y方向路段上的行駛時間，w_z表示車輛在路口z選擇前行的狀態，w_z∈{[1 00],[0 1 0],[0 0 1]}，b＝[I_left,I_straight,I_right]^T，其中I_left表示車輛在路口左轉花費的時間，I_straight表示車輛在路口直行花費的時間，I_right表示車輛在路口右轉花費的時間。