申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2021-08-29

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN114023093B

主分类号：G08G1/0968

分类号：G08G1/0968;G06F16/2455;G06F16/29;G06Q50/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2022.02.25#实质审查的生效;2022.02.08#公开

摘要：本发明公开了一种短距离畅通驱动的多车辆动态疏散方法。在基于短距离畅通保证的导航算法中，以A*算法为基础进行路线的搜索。在搜索的过程中，对于堵塞的路段，依据其距离车辆的距离去判断其堵塞权重，进而依据堵塞权重去对其真实长度进行扩长去模拟该路段堵塞，最后，能够返回一条在当前条件下的最优路径。对于基于路线多样性的多车辆疏散算法。主要通过两个步骤去划分车辆的疏散顺序。步骤1：利用短距离畅通保证的车辆导航算法去获取其行驶路径。步骤2：依据路线多样性原理，我们每一次去选择与前面已经疏散的车辆路线相似度最低的车辆进行优先规划。确保路网各个方向上疏散的车辆数量相对均匀。

主权项：1.一种短距离畅通驱动的多车辆动态疏散方法，其特征在于：此方法基于两个方面实现，基于短距离畅通保证的车辆导航方法和基于路线多样性的多车辆动态疏散方法；所述的基于短距离畅通保证的车辆导航方法的实现步骤如下：步骤1-1：创建两个列表open和close,分别用于存储已经扩展的节点和尚未扩展的节点；步骤1-2：将行驶车辆的起始节点加入到open表中；步骤1-3：对open表中的节点进行判断与扩展，搜索目标节点；步骤1-4：对于搜索到的目标节点，利用回溯算法，不断访问其父节点，直到碰到其起始的位置为止；依据迭代的过程，确定车辆行驶路线；基于路线多样性的多车辆动态疏散方法的实现步骤如下：步骤2-1：生成待疏散车辆，以疏散中心作为车辆的起点并随机生成疏散终点；步骤2-2：根据路线多样性原理，对所有待疏散车辆进行疏散顺序上的排序；步骤2-3：对于排序后的待疏散车辆，依据车辆的路线信息以及道路状态进行疏散；步骤1-2中，具体实施过程如下，步骤1-2.1：根据车辆起始位置的实际信息，创建节点；这里的每一个节点代表路网环境中的十字路口信息；节点中包含的数据信息包括，从车辆起点到当前位置的距离，从当前位置到车辆终点的距离以及当前节点的父节点和子节点的索引；如果是起始节点，则其父节点为空；步骤1-3中，具体实施过程如下，步骤1-3.1如果open表中为空，则搜索失败，否则，从open表中取出第一个节点，并将其加入到close表中；步骤1-3.2判断取出的节点，是否为目标节点，如果是，则退出；如果不是，则利用该节点继续拓展新节点；步骤1-3.2.1对于上面的节点，根据路网的拓扑结构，去拓展其子节点；步骤1-3.2.2对于新扩展的节点，要首先确定其相关的数据信息；其父节点即为扩展其的节点，其到目标节点的距离表示为直线距离，利用经纬度信息可以计算获取；步骤1-3.2.3对于堵塞的路段，计算其堵塞权重JW；对于短距离畅通保证的实现，采用了以下的思想；在获取车辆行驶路线的时候，只重点考虑一定阈值范围内道路的状态，而对于阈值范围之外的，对其道路的状态并不完全关心；因此，对于不同路段的堵塞，其对路径选择的影响权重必然是不同的；将其表示为 其中，x表示为起点到该路段起始的距离，θ表示为设定的需要考虑的阈值范围；从表达式中看出，对于距离起点位置较近的堵塞，其影响系数比较大，而对于远一点的路段，则影响系数也比较小；步骤1-3.2.4根据堵塞权重，模拟通过该路段的真实权重，并确定选择下一个节点的真实代价；在真实的路网中，如果一段道路发生堵塞，那么车辆通过该路段的时间也就会增长；设定车辆在行驶过程中其车速保持不变，当一段道路发生拥塞时，采用将该道路长度延长的办法来使车辆在该道路上行驶时间加长，模拟该路段拥堵；设定为：lengthtrue＝road.length*1+k*JWx其中，k表示为放大系数；对于一段真实的路段，如果其道路畅通，则不做考虑，如果其堵塞，就去利用堵塞系数去计算其拥堵权重；通过计算该路段的真实权重与其父节点的相关数据，获取从起点到达该节点的实际距离；步骤1-3.2.5利用相关的数据信息生成新的节点；步骤1-3.2.6判断新节点是否已经在open表中，如果其在open表中，则判断新节点的启发值是否大于open表中已经存在的节点，如果是，则对节点的状态进行更新；步骤1-3.2.7判断新节点是否在close表中；如果在，则判断新节点的启发值与close表中节点的启发值；如果新节点的启发值比较小，则将其加入到open表中，将Close表中对应的元素删除；否则，不做处理；步骤1-3.2.8如果新节点既不属于open表，又不属于close表，则将其放入到open表中；步骤2-1中，具体实施过程如下，步骤2-1.1对于生成的车辆，其数据信息包含起点即疏散中心，终点通过随机生成，速度通过认为设定；步骤2-1.2根据待疏散车辆的起点和终点信息，依据前面介绍的短距离畅通保证的车辆导航生成轨迹路线；对于确定了起点和终点的某一辆车P，其路线表示为有序路段集其中，R表示路网中道路的集合；步骤2-2中，具体实施过程如下，步骤2-2.1首先，定义两个集合，其中一个用于存储所有的待疏散车辆unFinishedList，另一个用于存储已经规划好疏散顺序的待疏散车辆FinishedList；步骤2-2.2计算所有待疏散车辆的终点与疏散中心的距离；步骤2-2.3如果还没有车辆被规划，即FinishedList为空，则选择距离疏散中心最近的车辆并将其加入到FinishedList中，同时将其从unFinishedList中删除；步骤2-2.4当还有没有确定疏散顺序的车辆时，根据前面介绍的路线多样性原理，利用已经划分好顺序的车辆集合FinishedList从未划分疏散顺序的集合unFinishedList中选取一辆与当前所有车辆路线相似的最低的车辆；步骤2-2.5对于所选取的车辆，将其加入到FinishedList中，同时将其从unFinishedList中删除；步骤2-3中，具体实施过程如下，步骤2-3.1对于每一辆待疏散车辆，先获取其路线中的第一条道路；步骤2-3.2判断该道路的状态，如果该道路为堵塞，则车辆等待直到道路畅通方开始出发；如果该道路为畅通，则车辆直接进行疏散。

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百度查询： 北京工业大学 一种短距离畅通驱动的多车辆动态疏散方法

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