[发明专利]一种智能网联汽车协同调度换道方法

权利要求书

1.一种智能网联汽车协同调度换道方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始化路段上所有待规划ICV的DQN网络的神经网络参数，以及路段上所有待规划ICV的共享网络参数和换道决策器参数；

2)待规划ICV的DQN网络采用状态空间建模方法，对每一时刻待规划ICV本身的环境进行感知决策，得到待规划ICV的状态空间模型；

3)待规划ICV的DQN网络将得到的状态空间模型作为输入量，确定待规划ICV的左换道、右换道或直行决策；

4)采用协同调度算法，根据待规划ICV检测的目标车道前车和后车之间的间隙，以及DQN网络做出的决策，对待规划ICV进行换道规划，得到存在安全间隙的待规划ICV换道轨迹，具体过程为：

4.1)设置待规划ICV的第一车辆状态和第二车辆状态，其中，第一车辆状态用于表示该ICV是否正处于换道状态，第二车辆状态用于表示该ICV是否正在等待安全间隙状态；

4.2)判断待规划ICV的第一车辆状态是否为正处于换道状态，若不是，则进入步骤4.3)；若是，则根据得到的换道轨迹，更新该待规划ICV的第一车辆状态和第二车辆状态后，进入步骤5)；

4.3)待规划ICV检测目标车道前车和后车之间的间隙，若该间隙不满足预先设定的安全间隙，则进入步骤4.4)；若该间隙满足预先设定的安全间隙，则将待规划ICV的第一车辆状态设置为正处于换道状态，将第二车辆状态设置为没有等待安全间隙状态，并以安全间隙为目标点对待规划ICV的进行轨迹规划，得到待规划ICV的换道轨迹，并在共享网络平台中的目标车道上投影出该待规划ICV的虚拟车辆，进入步骤4.6)；

4.4)判断目标车道后车是否是ICV，若是ICV，则进入步骤4.5)；若不是ICV，则进入步骤4.6)；

4.5)判断待规划ICV的第二车辆状态是否为正在等待安全间隙状态，若是，则直接进入步骤4.6)；若不是，则在共享网络平台中的目标车道上投影出该待规划ICV的虚拟车辆，并将待规划ICV的第二车辆状态设置为等待安全间隙状态，进入步骤4.6)；

4.6)采用对前车的双前车跟驰模型，保持对待规划ICV所在车道中前方一辆车和待规划ICV目标车道中前方一辆车融合而成的虚拟新车的跟驰，进入步骤4.2)；

5)根据待规划ICV按照得到的换道轨迹进行换道前后原所在车道和目标车道的车流量密度和平均车速，以及待规划ICV换道后的车速，得到待规划ICV本次换道的用于训练DQN网络的奖励值；

6)根据得到的状态空间模型和奖励值，对DQN网络进行训练后，进入步骤1)，完成待规划ICV每一时段的无障碍换道。

2.如权利要求1所述的一种智能网联汽车协同调度换道方法，其特征在于，所述步骤1)的具体过程为：

1.1)初始化待规划ICV的DQN网络中的经验池，其中，经验池的容量为N，用于存储DQN网络中N个时刻的训练样本、奖励值和状态空间模型；

1.2)初始化DQN网络中的eval_net神经网络，并随机初始化eval_net神经网络的权重参数；

1.3)初始化DQN网络中的targe_net神经网络，targe_net神经网络的结构和初始化权重均与eval_net神经网络相同；

1.4)设定路段的仿真时间；

1.5)初始化待规划ICV的共享网络参数和换道决策器参数，其中，共享网络参数为DQN网络中节点与节点之间连接的参数，换道决策器参数为影响待规划ICV视窗的大小。