[发明专利]一种VANET环境下结合预测信息的路径规划方法

权利要求书

1.一种VANET环境下结合预测信息的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)车辆通过向RSU发出请求获取整个路网的实时交通信息，RSU接受车辆的请求消息并响应；

(2)车辆通过获取到的实时交通信息规划出从起点到终点的一个基于行驶时间的备选路径集合；

(3)从备选路径集合中选取一条路径；

(4)获取选择路径中的下一路段的历史信息，并结合实时信息预测该路段的未来交通量；其中，预测该路段的未来交通量是指通过获取到的路段历史信息和实时信息通过基于多维时间序列的模式匹配预测算法预测出来的信息，其具体步骤如下：通过获取到的路段历史信息和实时信息，构建不同信号灯下目标路段上、下游各方向的平均交通流时间序列；选取合适的窗口长度创建目标窗口，并与滑动窗口进行比较；选取与目标窗口相似度最大的滑动窗口的后续数据作为目标路段上、下游各方向的平均交通流预测值；将路段的交通流输入量与输出量作差，完成对目标路段上的交通流量预测；

(5)结合预测结果判断是否会发生拥塞，若是则返回步骤(3)，若否则进入下一步；

(6)判断该路段是否为终点路段，若是则选取该路径，行驶完所预测的路段，然后结束，若否则进入下一步；

(7)结合预测结果，计算车辆到达该路段后在其上的行驶时间以及车辆从起点到行驶完该路段所花费的总行驶时间，并将总行驶时间与设置的阈值进行比较，若未超过阈值，则返回步骤(4)，否则进入下一步；

(8)选取该路径，行驶完所预测的路段，并更新起点，重复上述步骤，直至到达终点路段。

2.根据权利要求1所述的VANET环境下结合预测信息的路径规划方法，其特征在于，所述步骤(3)中选取路径时是按行驶时间从少到多的顺序依次进行的，其中，一条路径不能被重复选取。

3.根据权利要求1所述的VANET环境下结合预测信息的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤(4)中路段的历史信息是从路段两端路口处的RSU存储装置中获取的，其内容为该路段在不同信号灯期间的上下游各方向的平均交通流量；所述路段的历史信息获取是一个迭代过程，能获取下一路段的历史信息的前提是上一路段经过预测无拥塞，且车辆从起点到行驶完上一路段所花费的总行驶时间不超过所设定的时间阈值。

4.根据权利要求1所述的VANET环境下结合预测信息的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤(7)中具体为：车辆到达该路段后在其上的行驶时间是由进入该路段的时刻以及该路段在这时刻后的交通状态决定的；车辆从起点到行驶完该路段所花费的总行驶时间通过设定时间阈值TTE_MAX来防止路段无拥塞时车辆对未来路段不断进行的历史信息获取与预测，其中阈值的选取是结合预测模型而定的，其中表示车辆在路口x到路口y方向路段上的行驶时间，w_z表示车辆在路口z选择前行的状态，w_z∈{[1 00],[0 1 0],[0 0 1]}，b＝[I_left,I_straight,I_right]^T，其中I_left表示车辆在路口左转花费的时间，I_straight表示车辆在路口直行花费的时间，I_right表示车辆在路口右转花费的时间。