[发明专利]一种车联网环境下出行信息服务策略与仿真验证系统

摘要

发明公开了一种车联网环境下出行信息服务策略与仿真验证系统。其中，出行信息服务策略研究设计了一种解决在车联网环境下，路网管理者所提出的系统最优出行服务策略与车辆驾驶员的个性化出行决策之间的矛盾冲突的博弈协商机制。本机制充分考虑到了车联网环境下的云、管、端三种系统，设计了三次博弈协商过程，充分交流系统最优与驾驶员个性，并利用多智能体仿真软件NetLogo建立车联网出行服务策略模拟系统，进行仿真验证。仿真验证系统有前台和后台两部分组成，前台界面为人机互动模块，后台程序则负责仿真系统功能的实现；包括仿真场景设定、车辆生成及划分、仿真内容、仿真数据信息获取几个模型，仿真内容为驱动车辆在路网中运行的核心战略规则，包括微观和宏观两层。本发明设计研究了车联网环境下由系统提供给具备不同接受个性的驾驶员的最优路径选择，与驾驶员本身对于路径选择的博弈协商机制，以及在该机制的作用下所能达到的路网效果，从每个车辆行动规则出发，实现对系统宏观状态的体现，使得对实现复杂动态系统的仿真具有可行性和有效性。

主权项

1.一种车联网环境下出行信息服务策略与多智能体仿真验证系统，其仿真验证系统特征在于，主要通过三类智能体Patches、Turtles、Observer实现对现实世界的模拟，Patches智能体代表路网系统管理者，Turtles智能体代表具备或者不具备个性化的车辆驾驶员，Observer智能体代表车联网云端系统，仿真系统主要包括如下模块内容：(1)人机交互平台模块主要由仿真控制、仿真数据显示及仿真动画演示和仿真参数调节四部分功能，仿真控制部分主要实现仿真试验过程的开始停止的控制，仿真数据显示及仿真动画演示主要根据需要提供仿真过程中数据的实时显示和仿真试验运行过程的动画的显示，并能通过仿真参数调节模块在仿真试验前或仿真试验过程中对控制仿真试验场景的参数进行调节，能够根据试验需要调整相应参数进行不同场景的仿真试验；(2)路网与车辆的生成路网生成及初始化负责在仿真试验开始前成仿真试验的路网系统，并对路网参数进行初始化设置，将道路视为由一系列连续瓦片(Patches)组成的具有一定属性的离散格点，其在仿真环境世界中的坐标也是离散的，但车辆在仿真环境世界中的位置坐标是连续的，通过对Patches设置不同的颜色属性来表征道路或路侧建筑等，并给构成路网的每条路段和节点一定的名称或标号，如对路网中的节点用数字进行编号，并用这些数字的有序数组来表示路径，除此之外，给每条路段的属性中通过给路段不同的自由流速度来设置不同等级的路段；车辆的生成是指在仿真平台上，由设定路网的某一起点产生运行车辆，车辆由给定的来车率生成，并具备一定的属性，包括加减速、行驶路径、车辆代号以及驾驶员的个性等组成；(3)仿真内容在进行仿真的过程中，主要是依据以下仿真内容进行仿真，其中包括战术层决策和战略层规则，具体定义为：战术层决策：战术层决策用以形容车辆的微观行驶规则，包括车辆的跟驰、转弯等，车辆在行驶的过程中不断分析与前车的距离，并决定进行加速或者减速；该距离定义为安全距离，在仿真系统中体现；转向操作需要判断车辆智能体是否处于仿真平台的某一节点处，此节点在仿真模型中体现为路网的路口或者弯道，在此节点的时候，车辆智能搜索自身选择的路径，并判断接下来目标节点，然后依据仿真模型的路网结构计算出转向角度，并执行转向操作；战略层规则：战略层规则主要是指仿真平台的研究方向，在基于多智能体模型的车联网环境下个性化出行信息服务策略研究中，战略层规则主要是车辆智能体的路径选择问题，是个性化驾驶员需求与系统最优要求的博弈过程；在不同的研究内容中可以改变战略层规则以 达成目的；(5)信息的采集与利用信息的采集与利用是仿真模型在运行的过程中，时刻采集获得车辆的行驶状况与整个路网的状态，并利用之做出系统最优路径选择与个性化驾驶员路径选择，此过程体现的是在车联网环境下信息交流便利的特点。