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专利号: 2022103381156
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 信号装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于模糊决策的紧急路况信息传输方法,其特征在于:所述传输方法包括如下步骤:步骤1:携带紧急路况信息的车辆行驶在路口时,通过模糊决策选择将要经过的最优路段;

考虑两个模糊决策因素:路段的连通性质量和路段方向合适性;携带紧急路况信息的车辆通过与路边交通设施和周围车辆交换信息获得路段位置和车辆位置信息,再经过模糊化处理得到上述两个模糊因素相关的模糊语言变量信息;针对模糊信息设计模糊算子、模糊支配过滤规则和随机决策,最终模糊决策得到将要经过的最优路段;具体为,对于模糊语言变量信息,定义模糊算子如下:根据英文字母表顺序,定义越靠前的模糊语言变量越模糊“大”;分别定义模糊支配过滤规则和随机决策如下:对于车辆行驶在路口时,如果路段R1在“连通性质量”和“路段方向合适性”两个模糊因素上都不比路段R2模糊“小”,且至少在一个模糊因素上比R2模糊“大”,则R1模糊支配R2,当R1和R2同时为Vc的候选路段时,则R2被模糊过滤,R1被选为最优的路段;当R1和R2互不模糊支配时,随机选择一个作为将要经过的最优路段;步骤2:携带紧急路况信息的车辆行驶在路段上时,通过模糊决策选择下一跳最优转发紧急路况信息的车辆;

携带紧急路况信息的车辆不断嗅探比它更有利于到达目的地的转发车辆,这个过程中考虑与转发车辆有关的三个模糊决策因素:距离下个路口的远近、转发可靠性以及移动方向,其中移动方向用于过滤和携带紧急路况信息的车辆移动方向相反的候选转发车辆;距离下个路口的远近和转发可靠性通过携带紧急路况信息的车辆与路边交通设施和周围车辆信息交换获得其他车辆位置信息并模糊化处理获得模糊语言变量信息;针对模糊化后的模糊信息设计模糊算子、模糊支配过滤规则和随机决策,最终模糊决策得到下一跳最优的转发车辆;具体为,按照步骤1同样的方式定义模糊算子,则模糊支配过滤规则和随机决策如下:对于车辆行驶在路段上时,首先通过待转发车辆的“移动方向”过滤掉和携带紧急路况信息的车辆移动方向相反的候选转发车辆,然后再通过“距离下个路口的远近”和“转发可靠性”两个模糊决策因素进行决策选择要转发紧急路况信息的车辆,具体为:如果候选转发车辆V1在“距离下个路口的远近”和“转发可靠性”两个模糊因素上都不比候选转发车辆V2模糊“小”,且至少在一个模糊因素上比V2模糊“大”,则V1模糊支配V2,当V1和V2同时为Vc的候选转发车辆时,则V2被模糊过滤,V1被选为最优的候选转发车辆;当V1和V2互不模糊支配时,随机选择一个候选转发车辆作为将要转发紧急路况信息的车辆。

2.根据权利要求1所述的一种基于模糊决策的紧急路况信息传输方法,其特征在于:所述紧急路况信息为车辆行驶的道路上的突发路况,包括道路积水、交通事故和道路塌方的路况信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于模糊决策的紧急路况信息传输方法,其特征在于:所述路边交通设施能够和其周围的车辆进行无线通信并进行数据传输,用于采集其周围车辆的速度、位置信息并存储。

4.根据权利要求1所述的一种基于模糊决策的紧急路况信息传输方法,其特征在于:所述步骤1中,携带紧急路况信息的车辆记为Vc,其行驶在路口时,模糊化处理得到路段的连通性质量和路段方向合适性相关的模糊信息的具体过程如下:

1.1、携带紧急路况信息的车辆Vc行驶在路口Jc时,通过与路边交通设施以及周围车辆1

的信息交换,得到与Jc相连的路段上车辆密度p;定义车辆密度p上的3个模糊集“差的”FC ,

2 3

“好的”FC和“中等的”FC来描述这些路段的连通性质量,它们的梯形隶属度函数为, 和 如式(1)、式(2)和式(3)所示:  (1)

 (2)

  (3)

其中 、 和 为衡量路段上车辆密度的参数,取值根据路段上历史车辆密度分布设定,使得“好的”连通性质量的路段数量比“差的”和“中等的”连通性的路段数量少,以提高后来模糊决策的精确度; 和 分别是论域“车辆密度”的下界和上界;上述三个模糊集隶属度函数在论域“车辆密度”上相交两个节点 和 ,而形成3个划分区间: , 和 ;然后定义3个模糊

语言变量c、a和b分别对应3个区间,分别对应模糊集“差的”、“好的”和“中等的”;

1.2、携带紧急路况信息的车辆Vc行驶在路口Jc时,计算与Jc相连的路段和目的地的转

1 2

向夹角θ;定义转向夹角θ的两个模糊集:“正面的”FA和“负面的”FA ,用于描述相邻路段相对于目的地的方向合适性,它们的梯形隶属度函数 和 分别如式(4)和式(5)所示:

 (4)

 (5)

其中, 和 分别为衡量路段和目的地转向夹角的参数,根据实际道路布局设定;

和 两个隶属度函数相交于一点 ,并将论域“转向夹角”θ划分成两个区间: 和 ,再定义两个模糊语言变量i和j与之

对应,分别对应论域“转向夹角”上的模糊集“正面的”和“负面的”。

5.根据权利要求1所述的一种基于模糊决策的紧急路况信息传输方法,其特征在于:所述步骤2中,携带紧急路况信息的车辆Vc行驶在路段上时,模糊化处理得到距离下个路口的远近和转发可靠性相关的模糊信息的具体过程如下:

2.1、携带紧急路况信息的车辆Vc行驶在路段上时,通过和路边交通设施以及周围车辆的信息交换,得到与候选转发车辆Vi与下个路口Jn的距离d;定义论域“距离”d上的3个模糊

1 2 3

集“近的”FD ,“中等的”FD和“远的”FD ,用于描述候选转发车辆的“距离下个路口的远近”,它们的梯形隶属度函数 , 和 如式(6)、式(7)和式(8)所示:(6)

  (7)

 (8)

其中, 、 和 分别表示候选转发车辆到下个经过路口的距离参数,和 分别是论域“距离”的下界和上界;三个模糊集隶属度函数在论域“距离”d上相交两个节点和 ,而形成三个划分区间 ,和 ,分别定义三个模糊语言变量e、f和g

对应三区间,分别对应模糊集“近的”、“中等的”和“远的”;

2.2、携带紧急路况信息的车辆Vc行驶在路段上时,通过与路边交通设施以及周围车辆的信息交换,得到Vc与候选转发车辆Vi的距离和相对速度,然后计算连接持续时间t;定义在

1 2

论域“连接持续时间”t上的两个模糊集:“糟糕的”FS和“良好的”FS ,用于描述车辆Vc向候选转发车辆Vi转发紧急路况信息的可靠性,它们的梯形隶属度函数 和 如式(9)、式(10)所示:

(9)

  (10)

其中, 、 、 、 和 分别表示当前携带紧急路况信息车辆和候选转发车辆的连接持续时间参数;和 分别是论域“连接持续时间”的下界和上界;两个模糊集隶属

1 2

度函数在论域t上相交两点I和I ,而形成两个划分区间 ∪ 和 ,分别定义两个模糊语言变量r和s对应两个区间,分别对应模糊集“糟糕的”和“良好的”。

6.一种基于模糊决策的紧急路况信息传输装置,包括存储器和一个或多个处理器,所述存储器中存储有可执行代码,其特征在于,所述处理器执行所述可执行代码时,实现如权利要求1‑5中任一项所述的基于模糊决策的紧急路况信息传输方法。

7.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时,实现如权利要求1‑5中任一项所述的基于模糊决策的紧急路况信息传输方法。