[發明專利]一種交叉口進口道的智能體仿真方法及系統

有效

• 申請號: 202110652812.4
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113449416B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 王昊;周琳婕;阮天承;陳全;董長印
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F111/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發明涉及一種交叉口進口道的智能體仿真方法，針對駛向路口的道路，依次劃分為排隊等候區、車道選擇區、自由換道區，結合將各個交通對象作為智能體，基于對車輛行駛狀態的實時檢測，執行車輛通行路徑的控制仿真，實現車輛的換道行為和跟馳行為，由此提高車輛在路口的通信效率；相對應本發明還設計了基于智能體仿真方法的系統，基于仿真車輛智能體之間的互相通訊，以及結合環境智能體的環境信息檢測，通過系統化對設計仿真方法的執行，自行根據規則完成決策，從而準確高效地復現路口進口道車輛的仿真，為路口的設計與評價提供可靠的手段。

技術領域

本發明涉及一種交叉口進口道的智能體仿真方法及系統，屬于智能交通仿真技術領域。

背景技術

對于交通流微觀仿真，城市交叉口的部分是一個難點，而交叉口又是城市交通的關鍵點、瓶頸點和主要擁堵點，建立有效的交叉口仿真系統與仿真方法是十分必要、且關鍵的。傳統的交叉口建模往往使用元胞自動機等簡單模型，對車輛行為進行模擬，然而，此類方法對道路環境和車輛的刻畫過于簡單，仿真結果較粗糙，并且沒有考慮車輛與環境的交互，因此實際的交通仿真效果不好。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種交叉口進口道的智能體仿真方法，以實際交通場景中各交通對象作為智能體，在各個道路劃分場景下實現車輛行駛路徑的控制，提高路口車輛的通行效率。

本發明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發明設計了一種交叉口進口道的智能體仿真方法，基于自路口停車線向上游方向，依次針對實線區域、實線末端至虛線方向預設距離位置的區域、以及后續的虛線區域，分別定義為排隊等候區、車道選擇區、自由換道區，所述智能體仿真方法包括分別針對進入自由換道區的各個車輛，將車輛作為待處理車輛，執行如下步驟i-A至步驟i-H；以及分別針對進入排隊等候區的各個車輛，車輛以預設跟馳模型在當前所在車道上進行跟馳行駛；

步驟i-A.判斷待處理車輛目標方向對應路口的車道的數量是否大于1個，是則進入步驟i-B；否則進入步驟i-D；

步驟i-B.判斷待處理車輛當前所在車道是否與其目標方向對應路口的車道一致，是則待處理車輛以預設跟馳模型在當前所在車道上進行跟馳行駛，完成對待處理車輛在自由換道區的方案；否則進入步驟i-C；

步驟i-C.生成0-1的變道概率隨機數p，以及根據待處理車輛相距車道選擇區最下游端的距離，更新變道概率閾值pro_veh，然后判斷p是否小于變道概率閾值pro_veh，是則待處理車輛向其目標方向對應路口的車道進行變道，然后返回步驟i-B；否則不做任何操作；

步驟i-D.判斷待處理車輛當前所在車道是否屬于其目標方向對應路口的各車道，是則進入步驟i-E；否則進入步驟i-H；

步驟i-E.判斷待處理車輛當前所在車道是否為其目標方向對應路口各車道中排隊最短的，是則進入步驟i-F；否則進入步驟i-G；

步驟i-F.待處理車輛以預設跟馳模型在當前所在車道上進行跟馳行駛，并返回步驟i-E；

步驟i-G.生成0-1的變道概率隨機數p，以及根據待處理車輛相距車道選擇區最下游端的距離，更新變道概率閾值pro_veh，然后判斷p是否小于變道概率閾值pro_veh，是則待處理車輛向其目標方向對應路口各車道中排隊最短的車道進行變道，然后返回步驟i-E；否則不做任何操作；

步驟i-H.生成0-1的變道概率隨機數p，以及根據待處理車輛相距車道選擇區最下游端的距離，更新變道概率閾值pro_veh，然后判斷p是否小于變道概率閾值pro_veh，是則待處理車輛向其目標方向對應路口的各車道進行變道，然后返回步驟i-D，否則不做任何操作。

作為本發明的一種優選技術方案：還包括分別針對進入車道選擇區的各個車輛，將車輛作為待處理車輛，執行如下步驟ii-A至步驟ii-D；