[发明专利]一种汽车动态环保出行路径规划方法

说明书

本发明公开了一种汽车动态环保出行路径规划方法，方法由实际车载实验、建立排放测算模型、Dijkstra算法优化、形成ArcGIS矢量地图、路径规划仿真几个步骤组成。运用MAHA METDH6.3完成实际车载实验，获取实时车辆排放数据；运用上述数据基于VSP建立乘用车排放测算模型；利用ArcGIS平台依照城市真实城市道路地图搭建路网矢量地图，将矢量地图的路网数据导入MATLAB中，运用优化后的Dijkstra算法结合排放测算模型、动态交通信息仿真求解动态最优路径；使得搭建的动态环保出行路径规划模型能够较好地规划不同优化目标的路线方案，判断不同路线、不同指标的差异，并应用到实际道路行车中，协助驾驶员完成最优路径规划，实现适用于与动态交通耦合的环保出行路径规划。

技术领域

本发明涉及一种汽车动态环保出行路径规划方法。

背景技术

目前车载导航在路径规划方面的发展倾向于改进现有导航系统的规划方法、路径规划装置等，例如，林秉汉利用控制器决定旅途点与目的地的行经顺序或使用者输入旅途点与目的地的行经顺序，使得使用者对行径顺序的选择多样化，提高使用便利性；乔徽（CN105974928A）发明的一种机器人导航路径规划方法，采用多叉树结构将路标划分层级，将路标层级与相邻层级直属关系的路标之间的位置关系保存为路标索引，使得路径规划中算法简单、效率高，规划的路径唯一；陈明杰（CN103868518A）发明了一种导航路径规划计算机程序产品，该产品利用地图数据库的地图信息将起始点定义为当前规划点，以路径目标函数演算出各路径的最小的总里程成本为最佳的导航路径；戴雅琴（CN103791912A）提出了一种支持手绘的导航装置，利用手绘路径获取模块获取使用者根据自身需求手绘出的路径，并完成该路径的导航。

综上所述，目前所应用的车载导航路径规划在规划方法以及装置上做了很多研究，但是路径规划模型均以距离最短、时间最少或成本最低为优化目标，在机动车排放量大、环境污染严重的大背景下无法保证排放最优，不符合国家的节能减排发展规划。因此以排放最少作为优化目标，建立适用于动态交通网络的乘用车经济环保出行路径模型，已成为提高城市道路交通管理控制水平、建设节能环保的生态型城市的迫切需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车动态环保出行路径规划方法，该环保路径规划方法以排放最优作为规划目标，旨在降低乘用车出行时的排放量，在目前节能减排的大背景下具有很重要的现实意义。

本动态环保出行路径规划方法搭载于车辆的导航系统，包括以下步骤：运用 MAHAMETDH6.3 完成实际车载实验，获取实时车辆排放数据；运用上述数据基于 VSP 建立乘用车排放测算模型；基于 ArcGIS 平台依照真实城市道路地图搭建路网矢量地图，将矢量地图的路网数据导入MATLAB中，运用优化后的Dijkstra算法结合排放测算模型、动态交通信息（交通流、拥挤情况）仿真求解动态最优路径。

本发明在目前使用的静态交通模型上，基于大量的实际车载实验数据，构建适用于与动态交通信息耦合的乘用车排放测算模型。

本发明在传统排放测算模型的基础上，全方位的考虑了交叉口等待过程中的污染物排放，即车辆在交叉口的怠速排放。

本发明利用方向搜索策略合理限制搜索区域，将原有Dijkstra算法的盲目搜索改为方向搜索，即限制搜索范围，提出基于椭圆的最小外接正矩形限制搜索区域的算法，减小搜索面积。

本发明考虑路况对于最优路径规划的影响，通过算法估算到达可能通行节点的时间并读取该时段对应的历史平均车速来判断路段是否存在拥堵，可及时避开拥堵区域，然后根据实验所得数据，以速度为变量从数据库调取排放因子，完成各路段总排放量的计算，然后选择排放量最少的路径完成导航。

本发明在仿真过程中针对驾驶员群体、不同指标的差异采用按钮的方式选择规划不同路径，可选目标有时间最少、距离最短、排放最少。

附图说明