[发明专利]基于增强型Dijkstra算法的无信号灯交叉路口车辆调度方法

权利要求书

1.基于增强型Dijkstra算法的无信号灯交叉路口车辆调度方法，包括下述步骤：

1)定义交叉路口内部矩形区域为冲突区，不同方向的进入交叉路口的车道区域为缓冲区；将冲突区在横纵方向上均匀划分为若干个网格，每个网格的边长与车道宽度相等，每个网格仅能同时容纳一个车辆；

如果某网格与当前网格存在公共顶点或公共边，则该网格为当前网格的相邻网格；因车辆在冲突区内行驶时只具有0-90°角的前进方向，定义车辆所在的当前网格的相邻可达网格为该车辆转向范围内的相邻网格；

定义车辆在交叉路口的起点和终点分别为车辆驶入冲突区的第一个网格和驶离冲突区时的最后一个网格；

2)依据现有的Dijkstra算法，得到各车辆从源点和终点之间的初始最优路径，各车辆开始沿着初始最优路径行驶；

3)当车辆到达某网格后，判断在本车转向范围内的相邻网格中是否存在预警网格和危险网格，以及本车是否存在与其他车辆同时选择网格的情况；若不存在，转向范围内的相邻网格权值不会发生变化，则继续按照初始最优路径行驶到下一网格；否则转向范围内的相邻网格权值便会发生变化，此时车辆根据网格赋值原则选择权值最大的网格行驶；

车辆在直行或转向范围内选择某相邻网格进行移动时，如果该相邻网格已经被其他车辆占用，则定义该相邻网格为预警网格；如果该相邻网格没有被其他任何车辆占用，但正在被其他车辆选择，则定义该相邻网格为危险网格；若相邻网格既不属于危险网格也不属于预警网格，则定义此相邻网格为安全网格；

4)重复步骤3)，直至车辆到达终点，调度结束；

步骤3)中，以方向权值、安全权值和优先级权值三个影响因子，对网格权值进行动态赋值，车辆在当前网格中相对于某一个临近网格的权值w可以计算为方向权值α、安全权值β、优先级权值γ的乘积，即w＝α*β*γ；其中，

(1)方向权值用于表示当前车辆前进方向与目标终点方向之间的偏差，约束车辆朝着目标终点方向前进；

(2)安全权值用于表征当前车辆与其他车辆之间的相对位置关系，约束车辆选择最安全的网格作为下一步的前进目标，避免在路口中发生碰撞；

(3)优先级权值用于表示车辆在选择下一步目标网格的优先程度，约束车辆在网格中的通行次序，避免车辆在路径规划时产生冲突；

方向权值α赋值原则为：

设车辆当前所在网格中心与终点所在网格的中心连线为基准线，相邻网格中心与车辆当前所在网格中心的连线方向为当前航向；两者之间的夹角θ，即当前航向与基准线的夹角，为偏航角，当前网格和该相邻网格之间的方向权值为α＝cosθ；

安全权值β赋值原则为：

为设置车辆在当前网格向其他相邻网格移动时的安全权值，将所有网格分为三类，即预警网格，危险网格和安全网格，分别赋予不同的权重；车辆在直行或转向范围内选择某相邻网格进行移动时，如果该相邻网格已经被其他车辆占用，则定义该相邻网格为预警网格，相应的安全权值β＝0.5；如果该相邻网格没有被其他任何车辆占用，但正在被其他车辆选择，则定义该相邻网格为危险网格，相应的安全权值β＝0.1；若相邻网格既不属于危险网格也不属于预警网格，则定义此相邻网格为安全网格，安全权值β＝0.9；当网格对于车辆同时属于危险网格和预警网格，以及受多车影响成为预警网格时，安全权值为相乘后的结果；

优先级权值γ赋值原则为：

如果不存在其它车辆与该车辆同时选择某一个相同网格时，则该车辆的优先级权值γ默认为0.8；

如果只有一辆其它车辆与该车辆同时选择某一个相同网格时，该车辆的优先级权值γ即是该车辆相对于这一辆其它车辆的优先级权值γ；该车辆相对于这一辆其它车辆的优先级权值γ根据该车辆相对于这一辆其它车辆的运动方向而定：右侧直行、左侧直行、左转、右转所对应的优先级权值分别为0.8、0.6、0.4和0.2；

如果有两辆或以上其它车辆与该车辆同时选择某一个相同网格时，则该车辆的优先级权值γ等于该车辆相对于各辆其它车辆的优先级权值γ的乘积。