高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法与流程

技术特征：

1.高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对发生冲突的多个车辆，依据各车辆时间需求强度利用并列编号占用相同排序空间的方法进行冲突解脱顺序初始排列；

步骤2：判断冲突解脱顺序初始排列中是否存在相同时间需求强度，若各时间需求强度均不相同，确定该初始排序为最终序列，并将其转到步骤9；若各车辆存在时间需求强度相同，则该序列转入步骤3；

步骤3：提取初始排序中相同时间需求强度对应的车辆，并将相同时间需求强度序列转入步骤4；剩余车辆时间需求强度序列保持不变，并将原时间需求强度初始序列转至步骤8；

步骤4：对提取的相同时间需求强度车辆进行车辆类型优先级排序，判断各车辆相同时间需求强度下是否存在相同车辆类型，若各车辆相同时间需求强度下存在相同车辆类型，则转入步骤5，若各车辆相同时间需求强度下不存在相同车辆类型，则转入步骤7；

步骤5：提取相同时间需求强度下相同车辆类型序列，将其转入到步骤6；

步骤6：使相同时间需求下相同车辆类型的车辆进行意图交互，按车辆行驶意图对各车辆初始序列进行重新编号，并将更新结果转入到步骤8；

步骤7：根据车辆类型不同对车辆相同时间需求强度初始序列进行更新，并将更新结果转至步骤8；

步骤8：将步骤3中剩余车辆时间需求强度初始序列与步骤6及步骤7转入的更新序列进行再次序列更新，得到冲突解脱最终序列，并将该序列转至步骤9；

步骤9：以冲突解脱最终序列为基础，结合车辆意图进行多车辆群体协商决策，确定各车辆行为调整方式，转入步骤10；

步骤10：各车辆行驶行为调整。

2.根据权利要求1所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：对发生冲突的多车辆利用并列编号占用相同排序空间的方法，依据车辆时间需求强度进行冲突解脱优先级初始排序，将第i辆自动驾驶车辆的时间需求强度表示τ，并且有其中，i＝1,2,3,…,m.m代表当前冲突状态下的车辆数，l代表自动驾驶车辆i距离潜在冲突点的长度，v代表自动驾驶车辆i的当前行驶速度；按照τ对存在潜在冲突的自动驾驶车辆进行时间需求强度优先等级比较，并且采用并列编号占相同排序空间的方法进行由高到低等级对应由1开始逐1递增的顺序编号。

3.根据权利要求1所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：确定各车辆行驶行为调整方式，以最终冲突解脱优先级序列为基础，结合车辆飞行意图进行飞行行为多机协商群体决策，包括以下步骤：

步骤9-1：根据多车辆冲突解脱最终排序确定各车辆对应编号；

步骤9-2：确定各车辆可选择的调整方案；

步骤9-3：构造各车辆选择同一决策方案时应支付的成本函数；

步骤9-4：明确各车辆选择某方案的支付成本来源方程；

步骤9-5：确定各车辆可能产生的决策组合；

步骤9-6：确定各决策组中各车辆所需支付成本；

步骤9-7：建立车辆行驶意图交互协商权重矩阵；

步骤9-8：根据权重矩阵建立车辆行驶意图协商方程组，求解协商向量；

步骤9-9：计算各组决策方案对应目标总成本，得出总成本最小值，确定总成本最小值所对应方案；

步骤9-10：将成本最小值对应方案转入到步骤10。

4.根据权利要求3所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：以多车辆冲突解脱最终排序为基础确定各车辆对应编号，依据多车辆冲突解脱最终排序确定各车辆对应编号的方法为m＝|sort|，其中，m表示车辆编号，sort表示多车辆冲突解脱序列，||表示根据多车辆冲突解脱排列位次生成相应车辆编号；利用em表示第m(m＝1,2,3,…,m)个车辆进行冲突解脱决策的车辆。

5.根据权利要求3所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：确定各车辆可选择的调整方案，利用zn表示当前车辆所采取的第n(n＝1,2,…,n)个决策方案。

6.根据权利要求3所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：构造各车辆选择同一决策方案时应支付的成本函数，具体成本函数为g(zn)＝g(g1(zn),g2(zn),…,gm(zn))，其中，zn表示车辆所采取的第n个决策方案，g(zn)表示各车辆对第n个决策方案的成本函数，gm(zn)表示em对第n个决策方案的初始成本，g(g1(zn),g2(zn),…,gm(zn))表示系统中各成员对第n个决策方案初始成本的比较关系。

7.根据权利要求3所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：明确车辆选择某一方案的支付成本来源方程，根据两车辆之间的位置关系及飞行速度大小，考虑车辆速度调整、变道调整时需要支付的成本差异引入行为选择调整系数，考虑解脱顺序排列不同而加入排序先后调整系数，则成本来源方程为其中kmn表示em在选择第n个决策方案时所对应的支付成本行为选择调整参数，kmsq表示em调整序列所对应的支付成本排列顺序调整参数，k1表示em距离关联支付成本权重，k2表示em速度关联支付成本权重，lm表示em距离潜在冲突点的长度，vm表示em当前行驶速度。

8.根据权利要求3所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：确定各车辆可能产生的决策组合，以m车辆对应n个决策方案的成本函数为基础，决策组的数量共计n^m，其所有排列方式为dcom＝(e1zn,e2zn,…,emzn)(n＝1,2,…,n)。

9.根据权利要求3所述的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：确定各决策组中各车辆所需支付成本，根据所有决策组排列结果确定各决策组中各车辆所需支付成本，决策组成本确定方式为其中指各决策组对应的成本组合，f(dcom)→g(zn)指各决策组与各车辆对第n个决策方案成本函数的对应关系。

10.根据权利要求3的高速公路常发性瓶颈路段协作车队冲突避险自主决策方法，其特征在于：建立车辆意图交互协商权重矩阵，各决策组中每车辆需付出的初始成本已经确定，在此将协商对策理论引入到各车辆决策的过程中，让每车辆ep对其余车辆eq(p≠q)指定解脱权重的大小就体现了协商过程中当前车辆对其余车辆行为决策的偏好程度，满足

根据权重矩阵建立车辆行驶意图协商方程组，求解协商向量，所建车辆协商权重矩阵为则根据权重矩阵建立车辆行驶意图协商方程组为求得协商方程组唯一解ρ＝(ρ1,ρ2,…,ρm)即为多车辆冲突解脱的协商向量。

计算各组决策方案对应目标总成本，得出总成本最小值，确定总成本最小值所对应方案，各组决策方案对应的目标总成本函数为g^*(zn)＝k3[ρ1g1(zn)+ρ2g2(zn)+…+ρmgm(zn)]，其中表示各决策组中方案组成结构所反应的对应方案组安全性系数，通过函数g^*(zn)对各组目标总成本进行计算，并对各计算结果进行比较，其中目标总成本最小值对应的方案组即为各车辆接受程度较高的协商决策方案组；dfinal＝ming^*(zn)→dcom,dcom大于1组时，取决策组号较小组做为最终决策，其中dfinal是指目标总成本最小值对应的协商决策方案组，g^*(zn)→dcom指目标总成本最小值确定后寻找对应协商决策方案组的过程。