[发明专利]基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法和设备

权利要求书

1.一种基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过合作博弈中的改进的Shapley估值算法计算出四个相位的Shapley值；

根据四个相位的Shapley值计算各个相位各个周期所需分配的绿灯时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法，其特征在于，四个相位分别为：东西方向车辆直行、东西方向车辆左转、南北方向车辆直行、南北方向车辆左转。

3.根据权利要求1所述的一种基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法，其特征在于，第a相位的Shapley值为：

其中，

W_a(i)表示联盟集S_a中第i个联盟的加权因子，i＝1,2,…,8，n表示参与者的总个数，|S_a,i|表示S_a中第i个联盟的参与者的个数；V_i(S_a)表示联盟集S_a中第i个联盟的贡献值，V_i(S_a\{a})表示联盟集S_a中除去a相位参与者以外的第i个联盟的贡献值。

4.根据权利要求3所述所述的一种基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法，其特征在于，有第a相位参与的联盟集S_a为：

S_a＝{S'_a,S'_ab,S'_abc,S'_abcd|a,b,c,d∈[1,4]；a≠b≠c≠d}

其中，S'_a,S'_ab,S'_abc,S'_abcd分别表示第a相位参与者的联盟、包括第a相位的两个相位参与者组成的联盟、包括第a相位的三个相位参与者组成的联盟、包括第a相位的四个相位参与者组成的联盟，a,b,c,d均表示相位序号。

5.根据权利要求3所述所述的一种基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法，其特征在于，有第a相位参与者参与的联盟合作后的收益集V(S_a)为：

V(S_a)＝{L_a,L_ab,L_abc,L_abcd|a,b,c,d∈[1,4]；a≠b≠c≠d}

其中，L_a,L_ab,L_abc,L_abcd分别表示第a相位参与者的联盟收益、包括第a相位的两个相位参与者组成的联盟收益、包括第a相位的三个相位参与者组成的联盟收益、包括第a相位的四个相位参与者组成的联盟收益，V_i(S_a)为V(S_a)的第i个元素。

6.根据权利要求3所述所述的一种基于合作博弈的城市十字路口通行效率优化方法，其特征在于，除去a相位参与者以外的其他参与者的收益集V(S_a\{a})为：

V(S_a\{a})＝{0,L_b,L_bc,L_bcd|a,b,c,d∈[1,4]；a≠b≠c≠d}

其中，0,L_b,L_bc,L_bcd分别表示L_a除去a相位后其它参与者贡献值为0、L_ab除去a相位后即b相位参与者的贡献值、L_abc除去a相位后即bc两个相位参与者组成的联盟贡献值、L_abcd除去a相位后bcd三个相位参与者组成的联盟贡献值，V_i(S_a\{a})为V(S_a\{a})的第i个元素。