[发明专利]适用于车路协同环境下的实时最优车道选择方法

权利要求书

1.一种适用于车路协同环境下的实时最优车道选择方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：利用混合值逻辑函数，将车路协同环境下的交通模型建立为带有状态依赖时滞的网络演化博弈模型，再利用矩阵方法，推导出策略演化方程；

S2：利用道路数据收集设备，获取各个车道有限时间内的历史车辆数据；

S3：将车辆速度视为收益，对车道的选择视为策略，将当前所有车辆的所作决策视为局势；在存在信息时滞时，分析不同的局势对该车辆速度的影响，进而找到使得个体车辆实现最大收益时的策略，进而制定最优响应的策略更新规则；

S4：利用矩阵方法，构建状态转移矩阵H；并分析状态转移矩阵H的特性，判断该交通系统是否稳定，若稳定则求解均横点策略，找到该交通系统收敛的判据，进而得出稳定点，即所寻求的最佳路径规划；

所述步骤S3具体包括：

S31：根据个体车辆i的收益函数c_i(t)，寻找t时刻，针对邻居车辆j的选择而使得自己收益最大的车道，构成集合P_i(t)：

其中，i表示玩家的变量，其取值范围是{1，2，...，n}，S_i是玩家i的策略集合，x_i(t)是玩家i在时间t时刻选择的策略变量；

S32：假设P_i(t)＝{s₁，s₂，...，s_r}∈S_i，若该车辆的车道选择已经是最佳车道，那么下一时刻将保持行驶在该车道；若该车辆的车道不是应对其邻域内车辆的最佳车道，那么下一时刻选择集合P_i(t)内具有最小下标的车道，即设计短势最优响应策略更新规则如下：

所述步骤S4具体包括：

S41：识别实数集合为向量集合，利用矩阵半张量积方法，将其转化成代数形式z(t+1)＝Hz(t)；其中，状态转移矩阵H吸收了原有的时滞信息，反映了局势转移的能达性，揭示了该博弈的性质；由于一个局势的维数是k，(λ+1)个局势的维数是k^λ+1，因此计算并观察计算状态转移矩阵

S42：判断该交通系统是否稳定，其判断公式为：

其中Row_s(H)表示矩阵H的第s行，Row_-s(H)表示矩阵H中除去第s行以外的行，k＝k₁×k₂×...×k_n；若存在一个整数s使得其成立，则说明该交通系统稳定，若不存在整数s使得其成立，则说明该交通系统不稳定；

S43：若该交通系统稳定，求解得到该交通博弈收敛到均衡点将进行唯一分解可得到：即当个体车辆i选择车道s_i时，其速度能实现最优，此时该车道s_i最为通畅且保持稳定，其中i＝1，2，...，n，从而获得最优车道选择。

2.根据权利要求1所述的适用于车路协同环境下的实时最优车道选择方法，其特征在于，还包括步骤S5：若该交通系统不稳定，即无法收敛，则设计状态反馈控制器，对该个体车辆进行路线优化控制，使得该交通系统收敛。