[发明专利]一种基于物联网通信的小区道路规则寻优方法

说明书

本发明公开一种基于物联网通信的小区道路规则寻优方法。该方法包括以下步骤：首先，通过物联网通信技术构建出小区路网的模拟模型，根据输入目标小区的车辆出行模拟数据集，搭建出小区虚拟车辆之间的无线通信网络。然后根据阻塞策略预修改模型数据以及根据交通影响因子的权重预测阻塞率。最后通过遍历搜索技术，低成本高效率地在小区的路网中搜索最合理的道路规则。本发明在模拟模型下，通过物联网技术搭建出小区的路网通信网络，从而降低车辆之间通信的时延性的影响，实现了小区路网道路的实时性寻优搜索。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，考虑一种基于物联网通信的小区道路规则寻优方法。

背景技术

目前，我国无明确规定小区的道路规则，对于小区线路规划也无具体的操作方案。国内大范围建设的小区类型为封闭式小区。目前小区内部道路的构造存在许多问题：小区内道路宽度设计过窄，一条道路双向行驶，上下班等出行高峰期时车流量大，在没有制定规则的小区内极易发生交通堵塞、造成交通事故等，这对居民出行带来极大不便。

如果通过人为地修改道路规则，主要面临两个问题：

1.无法频繁地修改道路规则并且试运行，时间成本大。

2.人为地修改道路规则存在多种不合理现象，考虑不周全。

随着无线通信技术在不断地革新、进步，物联网通信技术已经逐渐被应用到智能小区的规划上。而面对小区道路规则，传统的GPS导航系统在民用上误差约为10m左右，无法达到小区线路规划的精确度要求。相对于传统GPS导航系统，模拟环境的通信网络为模拟车辆通信增添通信信道的同时可以对通信的实时性、精确性、交互性进行动态补偿。通过物联网通信去制定合情合理的道路规则，是解决交通阻塞的关键。因此，在保证小区交通畅通的情况下，研究如何利用物联网通信技术去搜索寻找最优的道路规则具有重要意义。

发明内容

发明目的：由于汽车保有量的增加以及小区设计的局限性，导致小区的路况易发生交通阻塞问题，一般都是人工的设置简易的路规限制，因此出现大量不合情理的道路规则，消耗大量的人力和物力，增加大量的时间成本。为了降本增效，本发明提出了一种基于物联网通信的小区道路规则寻优方法，首先根据物联网通信技术将小区基本的路况信息和收集到的小区车流数据发送到上位机平台来构建小区路网模拟环境，然后通过算法在模拟环境下中搜索最优的道路规则，实现在模拟环境中低成本高效率地寻找到最优的道路规则。

技术方案：一种基于物联网通信的小区道路规则寻优方法，基于无线通信技术进行搜索最优的小区道路规则，先通过处理器上构建小区路网规则模拟模型，再通过存储器上对数据集进行迁移，最后通过遍历搜索算法实现道路规则最优搜索：

所述小区路网模拟环境构建模块中，通过无线通信技术从目标小区中提取小区的特征数据，并对特征数据进行学习以及编码。在学习过程中，基于驾驶员视角对小区特征数据进行状态与动作数据分析，生成对应状态信号与动作信号，将第n次状态信号与第n次动作信号进行编码，记为S_n和A_n,n∈0,1,…,N,其中N为输入的最大信号序列长度，然后根据信号的之间的时序关系，按照相应的状态-动作序列对流程信号进行组合排列，即[S₀,A₀,S₁,A₁,…,S_N,A_N]序列；使用机器学习的方法，通过此状态-动作序列学习得到三个策略模型，即控制车辆行驶的驾驶策略模型，决定车辆状态的状态模型，车辆碰撞阻塞状态的让道排阻策略模型；

叠加上述三个策略模型作为小区路网模型环境，将从目标小区中获取的特征数据以及小区车辆的出行模拟数据集输入至模拟环境中，在模型环境生成对应的小区的道路路网结构，并输出模拟运行后的小区的道路规则；小区的路网模拟环境能够模拟出真实小区场景下的道路结构与规则，便于从中遍历搜索出最优的道路规则。