一种车辆的动态路径与速度一般控制策略制造技术

本发明专利技术公开了一种车辆的动态路径与速度一般控制策略，以各路段的一般时间模型为基础，挖掘利用以往一个短时间段的交通数据，用统计方法估算出各路段的通行时间，进而得到由所取路径驾车由出发地到目的地的时间。车辆可以实现一定程度的自动驾驶。本发明专利技术取的数据不多，所以数据的采集通讯以及处理都非常迅速，数据处理方式简单高效，且结果反馈极快，可以实现瞬时处理，成本极低，易于在车载控制系统中推广。

A General Control Strategy for Vehicle Dynamic Path and Speed

The invention discloses a general control strategy for vehicle dynamic path and speed. Based on the general time model of each section, the traffic data of a short period of time are excavated and used to estimate the travel time of each section by statistical method, and then the driving time from the origin to the destination of the selected path is obtained. Vehicles can achieve a certain degree of automatic driving. The data acquisition, communication and processing of the data are very fast, the data processing method is simple and efficient, and the result feedback is very fast. The instantaneous processing can be realized, the cost is very low, and it is easy to be popularized in the vehicle control system.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆的动态路径与速度一般控制策略
本专利技术涉及考虑路径信息的控制策略
，特别是涉及一种车辆的动态路径与速度一般控制策略。
技术介绍
目前，人们对出行的要求越来越高，希望尽快到达目的地，希望车辆能够自动驾驶或者“傻瓜式”驾驶，而城市尤其是特大型城市如上海、北京越来越大，路越来越多，中心城区各种堵，路况越来越复杂。对于车载控制指挥系统的路径选择，现有的技术基本流于静态处理或者各种导航的简单的实时选择，结果常常与实际相差太多，数据处理极端粗略，准确率非常低，没有能够很好的发掘以往交通数据，无法在最短时间内到达目的地。本人的申请号为2017111517373为的申请提出了一种解决方案，本专利技术对该方案继续进行优化推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种车辆的动态路径与速度一般控制策略，发掘利用以往交通数据，给出不同路段的不同道路通行速度，找出从出发地到目的地用时最短的路径以及速度，保证用户在最短的时间内到达目的地。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种车辆的动态路径与速度一般控制策略，包括步骤：（1）获取地理位置信息及时间信息，即获取出发地、目的地的地理位置信息以及出发时间的时间信息；（2）获取所有可能路径，即根据地理数据库、出发地和目的地的地理位置信息，找出由出发地到目的地所有可能通行路径:路径1,路径2,…,路径n；（4）确定每一路径的具体路段，即确定路径1的具体路段，路径2的具体路段,…,路径n的具体路段；（5）确定每一路段用时tij，即利用路段的一般时间模型，计算所有可能通行路径的每一路段所用时间，tij表示路径i的第j路段所用时间，i取值范围为1,…,n,j取值范围为1,…,m；（6）确定每一路径用时T1，T2，…,Tn，即将每一路径i的各路段所用时间之和算出即：Ti=ti1+ti2+…+tim；（7）取T1，T2，…,Tn最小值Ta，即得目标路径a路径，也即车辆选取a路径为最终行车路径，并且选取对应的速度即为车行速度。所述的路段的一般时间模型，对某一路段，建立方法为:S01、确定时刻信息：e年a月b日c时d分，a,b,c,d,e确定,时刻信息以分钟为最小计时单位；S02、获取路段长度信息s：由地理数据库，获取所述路段长度s；S03、获取前1日该时刻速度信息v：获取前1日上述时刻该路段的机动车平均行驶速度v，即根据道路交通数据库，获取e年a月b-1日c时d分所述路段机动车的平均行驶速度v；S04、获取前1日该时刻行完路段用时t1：由t=s/v获取前1日上述时刻即e年a月b-1日c时d分机动车行完所述路段所需时间t1；S05、算出前2日该时刻行完路段用时t2：算出前2日该特定时刻e年a月b-2日c时d分机动车行完所述路段所需时间t2；S06、类推，算出前3，4，5…h日该特定时刻机动车行完所述路段所需时间t3,t4,…,th,7《h《90；S07、将t1,t2,t3，…,th按照从小到大依次排序t’1,t’2,t’3，…,t’h;S08、h/4,3h/4取整得[h/4],[3h/4]，[]为取整运算符，判定(t’[h/4]-t’1)>3(t’[3h/4]–t’[h/4])/2或(t’h-t’[3h/4])>3(t’[3h/4]–t’[h/4])/2是否满足；S09、如果满足：若h为偶数，则取（t’h/2+t’（h/2）+1）/2为所述路段在该时刻通行所需时间，若h为奇数，则取t’（h+1）/2为所述路段在该时刻通行所需时间;S10、如果不满足：若h为偶数,则取（t’[h/4]+1+t’[h/4]+2+…+t’[3h/4]-1）/(h/2-1)为所述路段在该时刻通行所需时间,若h为奇数，则取（t’[h/4]+1+t’[h/4]+2+…+t’[3h/4]-1）/（(h-1)/2）为所述路段在该时刻通行所需时间。所述地理位置信息，可以从地理数据库中获得，地理数据库包括道路经纬度坐标信息、道路名称、道路长度、建筑经纬度坐标、建筑名称等，所述地理数据库是根据现有地理信息建立而成。所述的通行路径的各路段的确定规则，每一路段的道路名称单一，且包括起始点，不包括终点，最后一条路段包括起点终点。所述的道路交通数据库，包括道路名、道路长路，每一时刻在双向上车辆的平均速度。所述的确定时刻信息规则为，后续路段的起始时刻为前一路段的起始时刻加上前一路段的通行时间。所述的h,其最优取值范围为20-50。本专利技术的优点：本专利技术以各路段的一般时间模型为基础，挖掘利用以往一个短时间段的交通数据，具体到特定时刻，特定路段，根据以往的h天的交通数据，用统计方法估算出各路段的通行时间，进而得到由所取路径驾车由出发地到目的地的时间，车辆可以实现一定程度的自动驾驶。本专利技术可以让出车有更多的道路选择，而且每一路段的建议速度都会给出，司机按此速度行驶，车会一路通行，因为本专利技术在计算时间的时候已经将路口计算进去。本专利技术特别考虑路段曾经发生异常情况如交通事故，机动车行完路段全程所需时间大幅增加时，给出异常时间数据的处理技巧。本专利技术尤其注意及时利用算出的前一路段的最新通行时间数据，在路段的时刻选取上实现了动态规划，因此得到的出车时间可靠，出车路径非常科学，达到概率意义上的准确。本专利技术确定的路径是由出车时间最短确定的，而非以往简单以静态距离最短先行确定，保证了用时最短，提高了效率，增加了可行性。另外，本专利技术取的数据不多，所以数据的采集通讯以及处理都非常迅速，数据处理方式简单高效，且结果反馈极快，可以实现瞬时处理并且给出结果，成本极低，易于在车载控制系统中推广。具体实施方式实施例1：比如车辆控制系统于2017年3月4日下午5点6分23秒接到指令从中山路8号到延安路7号。那么车辆控制系统将做如下操作：（1）根据地理数据库调取延安路7号的建筑名称为黄河大厦、经纬度坐标为（东经8°，北纬9°），调取中山路8号的建筑名称为中山大厦、经纬度坐标为（东经10°，北纬11°）得到出发地、目的地的地理位置信息；（2）由地理数据库容易得到中山大厦（东经10°，北纬11°）到黄河大厦（东经8°，北纬9°）的7条不同主要路径，具体为路径1，路径2，路径3，路径4，路径5；路径6，路径7；(3)我们以路径1为例说明如何确定路径的路段：路径1由3个路段组成具体为：延安1路，延安2路，延安3路；延安1路段，延安2路段包括起点路口，延安3路段包括起点路口和终点路口，这样所有路口都被算到且只算了一次；本例要求车辆反应时间要短，所以我们选取的时间段相对较短，一般我们选取30天以内数据，也即h《30，又我们还要考虑数据的准确性，我们取h》20，本例我们取h=30；利用路段一般时间模型，计算路径1的每一路段所用时间t1,1，t1,2，t1,3;(4)以第1路段延安1路所化时间t1,1为例说明如何建立某一路段一般时间模型，具体方法为：S01由出发时间2017年3月4日下午5点6分23秒确定时刻信息2017年3月4日17时6分；S02由地理数据库获取路段延安1路长度s=2公里；S03根据道路交通管理数据库，获取前1日相应时刻即2017年3月3日17时6分路段延安1路的机动车平均行驶速度v=24公里/小时；S04由t=s/v得t1=2/24小时=5分钟，即前1日相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的动态路径与速度一般控制策略，其特征在于，包括步骤：（1）获取地理位置信息及时间信息，即获取出发地、目的地的地理位置信息以及出发时间的时间信息；（2）获取所有可能路径，即根据地理数据库、出发地和目的地的地理位置信息，找出由出发地到目的地所有可能通行路径:路径1, 路径2,…, 路径n；（4）确定每一路径的具体路段，即确定路径1的具体路段，路径2的具体路段,…,路径n的具体路段；（5）确定每一路段用时tij，即利用路段的一般时间模型，计算所有可能通行路径的每一路段所用时间，tij表示路径i的第j路段所用时间，i取值范围为1,…,n,j取值范围为1,…,m；（6）确定每一路径用时T1，T2，…,Tn，即将每一路径i的各路段所用时间之和算出即：Ti=ti1+ti2+…+tim；（7）取T1，T2，…,Tn最小值Ta，即得目标路径a路径，也即车辆选取a路径为最终行车路径，并且选取对应的速度即为车行速度。

【技术特征摘要】
1.一种车辆的动态路径与速度一般控制策略，其特征在于，包括步骤：（1）获取地理位置信息及时间信息，即获取出发地、目的地的地理位置信息以及出发时间的时间信息；（2）获取所有可能路径，即根据地理数据库、出发地和目的地的地理位置信息，找出由出发地到目的地所有可能通行路径:路径1,路径2,…,路径n；（4）确定每一路径的具体路段，即确定路径1的具体路段，路径2的具体路段,…,路径n的具体路段；（5）确定每一路段用时tij，即利用路段的一般时间模型，计算所有可能通行路径的每一路段所用时间，tij表示路径i的第j路段所用时间，i取值范围为1,…,n,j取值范围为1,…,m；（6）确定每一路径用时T1，T2，…,Tn，即将每一路径i的各路段所用时间之和算出即：Ti=ti1+ti2+…+tim；（7）取T1，T2，…,Tn最小值Ta，即得目标路径a路径，也即车辆选取a路径为最终行车路径，并且选取对应的速度即为车行速度。2.根据权利要求1所述的路段一般时间模型，对某一路段，其特征在于，一般时间模型建立方法为:S01确定时刻信息：e年a月b日c时d分，a,b,c,d,e确定,时刻信息以分钟为最小计时单位；S02获取路段长度信息s：由地理数据库，获取所述路段长度s；S03获取前1日该时刻速度信息v：获取前1日上述时刻该路段的机动车平均行驶速度v，即根据道路交通数据库，获取e年a月b-1日c时d分所述路段机动车的平均行驶速度v；S04获取前1日该时刻行完路段用时t1：由t=s/v获取前1日上述时刻即e年a月b-1日c时d分机动车行完所述路段所需时间t1；S05算出前2日该时刻行完路段用时t2：算出前2日该特定时刻e年a月b-2日c时d分机动车行完所述路段所需时间t2；S06类推，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓锐钊，
申请(专利权)人：东莞产权交易中心，
类型：发明
国别省市：广东,44