[发明专利]一种面向纯网联环境的单点交叉口车辆控制方法

权利要求书

1.一种面向纯网联环境的单点交叉口车辆控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、采集网联自动驾驶车辆在交叉口控制区域内的物理状态信息；

S2、根据所述物理状态信息确定车辆端的加速度策略以及车道策略的选择范围；

S3、结合车辆端的加速度策略以及车道策略，建立个体车辆的收益；

S4、以个体车辆的收益为基础，建立车辆群体的联盟特征函数；

S5、根据车辆群体的联盟特征函数，基于合作博弈理论建立交叉口网联自动驾驶车辆协同驾驶模型；

S6、根据所述交叉口网联自动驾驶车辆协同驾驶模型，计算得到车辆群体的最优行驶策略组合，并发送至对应的车辆端；

S7、车辆端根据接收到的最优行驶策略发送控制指令调整驾驶行为；

所述个体车辆的收益包括安全性收益、效率收益和舒适性收益；

所述安全性收益为行车风险值的相反数，所述行车风险值具体通过将机动车运动形成的动能场作为行车势能场，根据所述行车势能场计算得到，具体公式如下所示：

U_{i_safe}＝∑U_{ij_safe},j∈ω(i)

其中，U_{ij_safe}为在车辆端j的行车势场下车辆端i的安全性收益，E_{V_jo}为车辆端j对应的运动物体在冲突点o处产生的潜在危险程度，即行车风险值，U_{i_safe}为车辆端i的总安全性收益，M_j为车辆端j的等效质量，G、k₁和k₂均为大于0的常数系数，L'_j为车辆端j对应的运动物体的长度，ω(i)为车辆端i进入交叉口控制区域时的其他车辆端的集合，θ_j为车辆端j对应的运动物体的运动方向与向量r_jo的夹角，θ_j∈[-π,π]，顺时针方向为正，r_jo为车辆端j指向冲突点o的向量，与场强方向相同，场强在此方向上变化最快，|r_jo|为车辆端j与冲突点o的距离，v'_j为车辆端j对应的运动物体的速度。

2.根据权利要求1所述的一种面向纯网联环境的单点交叉口车辆控制方法，其特征在于，所述物理状态信息包括二维空间位置、速度和加速度。

3.根据权利要求1所述的一种面向纯网联环境的单点交叉口车辆控制方法，其特征在于，所述车辆端的加速度策略基于车辆端在当前时刻的速度，具体公式如下所示：

a_min≤a_i≤a_max

其中，a_i为车辆端i的加速度，a_min为车辆端的最小加速度，a_max为车辆端的最大加速度，v_i为车辆端i的速度，v_min为车辆端的最小速度，v_max为车辆端的最大速度，△t为单位时间。

4.根据权利要求1所述的一种面向纯网联环境的单点交叉口车辆控制方法，其特征在于，所述效率收益具体以单位时间内车辆端的速度变化计算得到，具体公式如下所示：

其中，U_{i_eff}为车辆端i的效率收益，为第t+1时刻车辆端i的速度，为第t时刻车辆端i的速度，△t为单位时间，a_i为车辆端i的加速度。