[發明專利]一種車路協同環境下的應急車輛誘導方法

有效

• 申請號: 202011064689.6
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112216130B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 龍科軍;武思嘉;谷健;吳偉;何石堅;魏雋君;劉洋
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G08G1/087
• 分類號: G08G1/087
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 鄒大堅

本發明公開了一種車路協同環境下的應急車輛誘導方法，其步驟包括：步驟S1：圈定路網內應急車輛路徑搜索空間，構建動態交通路網；步驟S2：獲取應急車輛優先通行請求；步驟S3：確定路徑規劃備選方案集；步驟S4：構建雙層規劃模型；其中，上層為應急車道布設位置和應急車輛最優路徑的優化，采用多目標優化模型，下層為路網多用戶交通均衡配流，用以達到網絡的均衡；步驟S5：利用遺傳算法求解模型；采用遺傳算法求解雙層應急路徑規劃模型的上層模型，并在模型中內嵌F?W算法求解下層模型；步驟S6：生成應急車道與路徑規劃組合優化最優方案。本發明具有原理簡單、適用性廣、實用性好等優點。

技術領域

本發明主要涉及到智慧化交通技術領域，特指一種車路協同環境下的應急車輛誘導方法。

背景技術

由于城市交通擁堵問題嚴重、社會車輛避讓意識不強以及應急車道的缺乏，導致應急車輛通常在社會車輛后跟車行駛，不能在第一時間到達事故點。故需要采取一系列措施來誘導應急車輛行駛，提高通行效率。

目前，隨著百度、高德等電子地圖興起，電子地圖在車輛動態導航、尋找目標建筑與停車場等地方具有快捷方便、精準定位等特點，其高精準的定位有助于應急車輛的誘導。但是針對運用百度、高德地圖導航應急路線，在智能交通領域，由于內容和完整性等方面的缺失，現有的商用導航地圖已不能滿足應急車輛的行駛需求，并且電子地圖沒有對常規社會交通流的影響等因素進行考慮，車輛之間缺乏溝通，導航出來的路線很有可能不是最優路線。

有從業者提出公交車專用道的設計理念，但是目前對公交車專用道的研究較多，往往提出的是公交車與社會車輛的交通分配方案，進行公交專用道布設，研究公交專用道規劃及設置條件，使公交專用道形成網，最大程度的發揮公交專用道的性能。先進的公交車道布設與路徑規劃在執行方面有實際困難。通過研究開發高效的路徑優化算法，可以產生特殊的解決方案。基于最優路徑的主要研究方法有：Dijkstra最短路算法、K最短路徑模型、A*算法、地理信息系統網絡、基于GIS的Dijkstra最短路算法等。但是現階段因為成本限制，用戶單一，商用規劃軟件不使用這些最先進的技術，商用系統更依賴于簡單的啟發式。這是因為對于行業而言，開發簡單的優化系統來解決諸如快遞、物流和卡車運輸等各種問題，比開發針對特定路徑問題的復雜解決方案更有效，但簡單的算法(如：Dijkstra最短路算法、K最短路徑模型等)計算量大，準確率不高。

另有從業者提出的為交通信號配時與應急車輛配合的誘導系統，即通過進行信號配時及車速引導，以達到應急車輛優先通行的目的。在這個方面，現階段極少有考慮到應急車道布置的問題。從交叉口信號優先控制與路徑誘導兩方面進行統一考慮，建立了應急車輛路徑誘導策略，體現了應急車輛在交叉口的信號優先權，提高應急車輛的救援效率，但這種應急車輛搶占信號優先權的行為，會對社會車輛造成很大的影響，需注意各類車輛的動態交通分配。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種原理簡單、適用性廣、實用性好的車路協同環境下的應急車輛誘導方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種車路協同環境下的應急車輛誘導方法，其步驟包括：

步驟S1：圈定路網內應急車輛路徑搜索空間，構建動態交通路網；

步驟S2：獲取應急車輛優先通行請求；

步驟S3：確定路徑規劃備選方案集；

步驟S4：構建雙層規劃模型；其中，上層為應急車道布設位置和應急車輛最優路徑的優化，采用多目標優化模型，目標包括應急車輛行程時間最短，社會車輛、公交車運行效率最高；下層為路網多用戶交通均衡配流，即在交通分配過程中，以車輛間相互影響最小為目標，建立多用戶均衡模型，最終達到網絡的均衡；

步驟S5：利用遺傳算法求解模型；采用遺傳算法求解雙層應急路徑規劃模型的上層模型，并在模型中內嵌F-W算法求解下層模型；