【技术实现步骤摘要】
一种微观路权交易系统
[0001]本专利技术涉及一种路权交易系统，特别涉及一种混合交通流环境下的路权交易系统，属于智能交通工程领域。
技术介绍
[0002]全球定位系统(GPS)、无线通信技术、先进传感和自动控制理论等新兴技术的迅速发展促进了智能网联车辆(Connected Automated Vehicles)的技术进步和商业化进程的推进。智能网联车辆是指搭载了先进的传感装置和控制装置，能够感知并处理车辆驾驶环境周围信息的车辆，具有车辆与人、车、路、路侧设施信息交互的能力，并且车辆的运行(部分或全部)可以在没有驾驶员操作的情况下进行。智能网联车辆的普及可以有效提高燃油/能源效率、道路通行能力、交通安全和交通稳定性。智能网联车辆的完全普及需要相关法律法规的完善以及对其可能发生的问题进行先导性研究。在道路上行驶的车辆全部为智能网联车辆之前，会有很长一段时间为混合交通流的形式，即智能网联车辆与人类驾驶车辆(Human
‑
operated Vehicles，即传统驾驶车辆)混合行驶的交通流。在混合交通流的情况下，因为智能网联车辆与人类驾驶车辆在驾驶行为和车辆性能上的区别，混合交通流在各种场景如高速公路匝道汇流区域、城市交通路口等情况下相较于完全为人类驾驶车辆的环境下需要更加科学、明确的方法解决交通冲突问题。在实际情况下，智能网联车辆因为实现其自身目的的需要，很多情况下也会表现为非协同(例如不会主动让路)，同时人类驾驶车辆也未必是非协同的。
[0003]显然，在混合交通流环境下，通过激励车辆以协同形...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微观路权交易系统，其特征在于，所述微观路权交易系统包括车辆优化控制模块和路权交易模块；将车辆分为协同车辆和非协同车辆；所述协同车辆是指参与所述微观路权交易系统的优化控制和收益分配的车辆；所述非协同车辆是指不参与所述微观路权交易系统的优化控制和收益分配的车辆；所述微观路权交易系统是通过所述车辆优化控制模块和所述路权交易模块来实现对所述协同车辆的优化控制和收益分配，减少或消除交通冲突，提升整个交通系统的总体效益；所述车辆优化控制模块：通过车联网技术实时接收行驶在通信区域内的所述协同车辆和所述非协同车辆的车辆运行信息，并将接收到的车辆运行信息进行整合处理，预测得到车辆原始运行轨迹，发现潜在的交通冲突以及能够提高交通运输效率的车辆组织方式；进而根据所发现的潜在交通冲突以及能够提高交通运输效率的车辆组织方式，以交通系统运输效率最优为优化准则，利用动态规划算法得出最优控制策略；将所述最优控制策略发送给行驶在通信区域内内容的所述协同车辆，并优化控制行驶在通信区域内的所述协同车辆中的智能网联车辆的运行，同时依据所述最优控制策略优化指导行驶在通信区域内的所述协同车辆中的传统驾驶车辆的运行；所述路权交易模块：通过车联网技术实时接收行驶在通信区域内的所述协同车辆上报的个人属性信息，分析得出行驶在通信区域内的所述协同车辆按照按照所述车辆原始运行轨迹运行和按照所述最优控制策略运行的运行成本变化，分别计算出行驶在通信区域内的所述协同车辆中的每个车辆按照所述最优控制策略运行所产生的收益，并制定收益分配方案；将所制定的收分配方案发送给行驶在通信区域内的所述协同车辆，确定最终收益分配方案，并依据最终收益分配方案进行收益分配，让任一参与路权交易的双方中运行成本降低的车辆向主动让路的车辆提供经济补偿，由此保证交通系统及每个所述协同车辆都能够有正的收益。2.根据权利要求1所述的一种微观路权交易系统，其特征在于，所述路权交易模块中的收益分配方式包括平均分配方式、动态议价分配方式、双边拍卖分配方式。3.根据权利要求1所述的一种微观路权交易系统，其特征在于，所述路权交易模块中设置有用于评估收益分配方案性能的约束条件，包括个人理性条件、系统提升条件、激励兼容条件、嫉妒最小化条件；所述路权交易模块是利用所述个人理性条件使车辆参与路权交易的收益高于不参与路权交易的收益，由此激励车辆参与所述微观路权交易系统的优化控制和收益分配，以协同的车辆形式参与交通系统中，用于保证所述微观路权交易系统的吸引力；所述路权交易模块是利用所述系统提升条件在满足参与路权交易的双方有正的收益的前提下，使整个交通系统能够有正的收益；所述路权交易模块是利用所述激励兼容条件使每个所述协同车辆上报的个人属性信息值趋近于其个人属性真实值，用于保证所述微观路权交易系统的公平性；所述路权交易模块是利用所述嫉妒最小化条件使参与路权交易的双方都满足于自己的当前收益且不认为在此次交易中对方的收益多于自己的。4.根据权利要求3所述的一种微观路权交易系统，其特征在于，所述路权交易模块中设
置有用于评估收益分配方案性能的约束条件，包括个人理性条件、系统提升条件、激励兼容条件、嫉妒最小化条件，具体包括如下：假定A路和B路为两条有交汇的单向单行车道；将行驶在A路和B路通信区域内参与路权交易的任一车辆记为参与人j；又将行驶在A路和B路通信区域内任一次参与路权交易的双方中，交易后运行成本降低的A路上的车辆记为参与人A，交易后运行成本增加的B路上的车辆记为参与人B；针对行驶在通信区域内的任一参与人j，按照所述车辆原始运行轨迹运行的成本用公式(1)表示，按照所述最优控制策略运行的成本用公式(2)表示，按照所述车辆原始运行轨迹运行和按照所述最优控制策略运行的运行成本变化用公式(3)表示；公式(1)～(3)具体为：为：为：其中，σ
j
表示参与人j的时间价值系数；和分别表示参与人j按照所述车辆原始运行轨迹运行通过控制区域上游和控制区域下游的时间戳；和分别表示参与人j按照所述最优控制策略运行通过控制区域上游和控制区域下游的时间戳；κ
j
表示参与人j的油耗价值系数；g
j
(t)表示参与人j在t时刻的油耗；所述个人理性条件是通过使车辆参与路权交易的收益高于不参与路权交易的收益，以此激励车辆参与所述微观路权交易系统的优化控制和收益分配，以协同的车辆形式参与交通系统中；令车辆不参与路权交易的收益为0，则将行驶在A路和B路通信区域内的参与路权交易的双方收益用公式(4)表示，交易价格用公式(5)表示，参与路权交易的双方的交易总收益用公式(6)表示；公式(4)～(6)具体为：p＝ΔU
A
‑
ρ
A
Δω＝ΔU
B
+ρ
B
Δω
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，N
A
表示参与人A的交易收益；N
B
表示参与人B的交易收益；ΔU
A
表示参与人A按照所述车辆原始运行轨迹运行和按照所述最优控制策略运行的运行成本变化；ΔU
B
表示参与人B按照所述车辆原始运行轨迹运行和按照所述最优控制策略运行的运行成本变化；p表示参与人A和参与人B之间的交易价格；ρ
A
表示参与人A获得交易总收益的比例；ρ
B
表示参与人B获得交易总收益的比例；Δω表示参与人A和参与人B的交易总收益；在上述满足交易后参与人收益为正的条件下，引入交易成功率来描述参与路权交易的双方对于收益大小的接受度情况；用公式(7)和(8)反映参与路权交易的双方对于交易价格的满意度；将交易成功率定义为公式(9)，用来表示在不完全信息环境下对于该次交易是否能够成功的预判；为了保证交易成功率为正，交易价格的取值范围需要满足公式(10)；公式
(7)～(10)具体为：(7)～(10)具体为：(7)～(10)具体为：{p||ΔU
B
|＜p＜ΔU
A
}
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)其中，P
A
表示参与人A愿意参与交易的概率；P
B
表示参与人B愿意参与交易的概率；P
A，B
表示该次交易的成功率；ΔU
A
表示参与人A按照所述车辆原始运行轨迹运行和按照所述最优控制策略运行的运行成本变化；ΔU
B
表示参与人B按照所述车辆原始运行轨迹运行和按照所述最优控制策略运行的运行成本变化；p表示参与人A和参与人B之间的交易价格；所述系统提升条件是为了在满足参与路权交易的双方有正的收益的前提下，使整个交通系统能够有正的收益；所述系统提升条件是协同优化控制结果的重要表征，是对所述微观路权交易系统提出的强制条件，用公式(11)表示，具体为：其中，∑
A
N
A
表示A路上所有交易后运行成本降低的参与人的收益；∑
B
N
B
表示B路上所有交易后运行成本增加的参与人的收益；Δω表示参与人A和参与人B的交易总收益；所述激励兼容条件是为了使每个所述协同车辆上报的个人属性信息值趋近于其个人属性真实值，用于保证所述微观路权交易系统的公平性；所述激励兼容条件是采用收取交易税的方式来激励参与人说真话，交易税额用公式(12)所示，征收交易税后的收益用公式(13)所示，征收交易税后的交易成功率用公式(14)所示，交易价格取值范围用公式(15)表示；公式(12)～(15)具体为：示；公式(12)～(15)具体为：示；公式(12)～(15)具体为：{p||ΔU
B
|+π
B
＜p＜ΔU
A
‑
π
A
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)其中，π
j
表示参与人j的交易税额；r
j
表...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙湛博，秦子晔，
申请(专利权)人：成都格林希尔德交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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