[发明专利]一种多目标优化的个性化路径选择方法

说明书

本发明公开了一种多目标优化的个性化路径选择方法，其该方法包括：步骤1，判断出发点与目的地之间是否存在一条以上的潜在路径，若存在，则进入步骤2；步骤2，驾驶员输入各目标因素的倾向权重，计算各目标因素在路径选择中所占据的比重；步骤3，计算每一条备选路径对应的单目标因素累计值；步骤4，计算目标因素对应的一条备选路径的评分值：步骤5，计算每一条备选路径的综合期望加权得分；步骤6，从所有的备选路径中选择最高的备选路径，作为最终路径输出。本发明将行车安全性作为优化指标，同时能够根据用户需求综合考虑安全、能耗、时间三种目标因素对路径选择的影响，使得整体路径选择能够更好地满足驾驶员需求。

技术领域

本发明涉及智能交通安全技术领域，特别是关于一种多目标优化的个性化路径选择方法。

背景技术

近年来，无论是手机APP还是车载系统，都已具备较为成熟的路径规划算法，当系统获取电子地图且输入出发点、目的地后便可输出一条路径。然而，当前的路径规划存在以下问题：1)没有考虑道路安全目标因素，对行车安全性保障不足。对于部分驾驶员，行车安全性是一个重要的考量目标因素，受限于驾驶年限、经验等，部分驾驶员更加倾向在车况简单、不易发生事故的道路行驶，然而当前的路径规划方法没有考虑行车安全性这一变量；2)当前路径选择方法只有几种离散的选择模式(时间最少、路程最短等)，无法精准满足驾驶员的个体差异与需求。很多驾驶员并非仅仅对单一的优化目标有需求，例如某些驾驶员既希望行车时间短，还希望行车安全性尽可能高，且安全性与时间同等重要，则对于这些驾驶员，当前没有一种能够考虑多种目标因素的路径选择方法。

当前的主要路径规划方法主要基于Dijktra算法以及Bellman-Ford算法，在此二者基础上进行一定的优化。但是目前的优化方法主要目的依旧集中在提高搜索效率，没有考虑驾驶员对行车安全性的需求，且无法同时满足驾驶员对不同目标因素的个性化需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多目标优化的个性化路径选择方法来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的至少一个。

为实现上述目的，本发明提供一种多目标优化的个性化路径选择方法，其该方法包括：

步骤1，判断出发点与目的地之间是否存在一条以上的潜在路径，若存在，则进入步骤2；若仅存在唯一路径，则输出该路径；

步骤2，驾驶员输入各目标因素的倾向权重，计算各目标因素在路径选择中所占据的比重；

步骤3，根据步骤2确定的单目标因素，挑选出单目标因素对应的最优的M_item条备选路径，并计算每一条备选路径对应的单目标因素累计值；

步骤4，计算目标因素对应的一条备选路径的评分值：

步骤5，计算每一条备选路径的综合期望加权得分：

步骤6，从所有的备选路径中选择最高的备选路径，作为最终路径输出。

进一步地，第m条备选路代表M_item条备选路径中的任意一条，每一条备选路径的出发点对应为一个节点，目的地对应为另一个节点，这两个节点之间的每一个路口对应为一个节点，第m条备选路径均由连接两个节点之间的路段串接而成，下文将节点i和与节点i相邻的节点i+1之间的路段定义为第n个单一路段，n为不小于2的自然数，m为不小于1的自然数；

时间目标因素time的累计值对应为通行预计总时间，第m条备选路径对应的通行预计总时间的计算方法包括：

利用式(2)计算每一条备选路径中的单一路段所需要的通行时间t_n，并将该条备选路径中的所有单一路段的通行时间t_n进行累加求和得到该条备选路径的通行预计总时间Time_m：