申请/专利权人：陕西师范大学

申请日：2023-05-17

公开（公告）日：2023-08-01

公开（公告）号：CN116519000A

主分类号：G01C21/34

分类号：G01C21/34

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2023.08.18#实质审查的生效;2023.08.01#公开

摘要：一种基于头脑风暴优化的多模态个性化车辆路径导航方法，由量化用户目标的参数、建模栅格地图、量化路径差异性目标参数、初始化种群、评估个体、划分集合、更新个体、更新最差解、输出规划结果。本发明解决了现有技术没有全面考虑路况的动态环境和用户需求，技术模型参数获取复杂，不适用于多模态个性化导航的问题。本发明方法经过现场6个点实验，实验结果表明，本发明具有参数计算简单、效率高、计算速度快、预报准确等优点，可在汽车和手机上推广使用。

主权项：1.一种基于头脑风暴优化的多模态个性化车辆路径导航方法，其特征在于由下述步骤组成：1量化用户目标的参数用户目标的参数G∈{1,2,3}，用户目标为时间最短，G为1；用户目标为距离最短，G为2；用户目标为经过红绿灯数最少,G为3；2建模栅格地图根据用户终端选择的出发地路径点和目的地将实际路网地图中的道路特征建模成规则的栅格地图Gra，路径点的集合P为{1,2,…,n}，n表示栅格地图Gra中总的路径点数，n是至少为2的有限正整数；3量化路径差异性目标参数路径差异性目标量化包括对距离S、行车速度V、红绿灯数R、间隔时间RT、行车时间T、堵塞程度时间C、堵塞路段E的数值量化如下：按下式确定任意两路径点之间的距离S： 其中sp,q表示路径点p到路径点q的距离，p,q∈[2,n]；按下式确定任意两路径点之间的行车平均速度V： 其中va,b表示路径点a到路径点b的行车平均速度，a,b∈[2,n]；按下式确定任意两路径点之间的红绿灯数R： 其中rc,d表示路径点c到路径点d的红绿灯数，c,d∈[2,n]；按下式确定任意两路径点之间的红绿灯数之间的间隔时间RT： 其中rtu,g表示路径点u到路径点g的红绿灯间隔时间，u,g∈[2,n]；按下式确定任意两路径点之间距离所用的行车时间T： 其中，te,k表示路径点e到路径点k的行车时间，e,k∈[2,n]；按下式确定任意两路径点之间的堵塞时间C： 其中，cz,j表示路径点z到路径点j的堵塞时间，z,j∈[2,n]；按下式确定堵塞时间超过界限值ψ分钟的两路径点之间的堵塞路段E： 其中，ψ表示交通堵塞时间界限，ψ∈[1，30]，eo,l为1表示路径点o到路径点l的堵塞时间超过通堵塞时间界限值ψ分钟，o,l∈[2,n]，eo,l为0表示路径点o到路径点l的堵塞时间co,l未超过界限值ψ分钟；4初始化种群按式10初始化种群XN：XN＝x1,x2,…,xN10其中，xN为起始点到目的点的第N条路径；5评估个体按式11-13确定适应度函数fx的适应度值： 其中，w1为最小化驾驶时间所占权重，w1∈[1，100]，μ为道路堵塞时间所占权重，μ∈[0.0001，100]，txi-1，xi表示当前路线x的第i-1路径点到i路径点的平均行驶时间，rtxi-1，xi表示当前路线x的第i-1路径点到i路径点红绿灯间隔时间，cxi-1，xi表示当前路线x的第i-1路径点到i路径点的堵塞时间，i∈{1，2，...，N}，N为有限正整数，Δσ为判定系数，Δσ为0，表示当前路线不可选择，Δσ为1，表示当前路线可选择，当前路线中使得exi-1，xi为1，即当前路线为堵塞路段，不选择当前路线，Δσ为0，当前路段中使得exi-1，xi为0，即当前路线不堵塞路段，选择当前路线，Δσ为1，dxi-1，xi表示当前路线x的第i-1路径点到i路径点的路径长度，rxi-1，xi表示当前路线x的第i-1路径点到i路径点的红绿灯数目，φ1为最小化路径长度所占权重，φ1∈[1，100]，φ2为最小化时间所占权重，φ2∈[0.0001，0.1]，φ3为最小化红路灯数目所占权重，φ3∈[0.0001，10]，δ1为最小化红路灯数目所占权重，δ1∈[1，100]，δ2为最小化红路灯数目所占权重，δ2∈[0.0001，0.1]，δ3为最小化路径长度所占权重，δ3∈[0.0001，10]；6划分集合在每次迭代中对所有解按照适应度值的优劣进行排序，并划分为精英解集合和普通解集合其中表示第E个精英个体，表示第Nr个普通个体7更新个体按式14生成新的样本表达式 其中，Pc1和Pc2表示概率参数，Pc1，Pc2∈0，1，N2，1是均值为2，方差为1的高斯随机函数，rand0，1为0，1之间的随机数；8更新最差解按式16更新最差解 其中，分别为当前解集合中最劣解、最优解、随机解，t表示迭代次数，t∈[20，2000]，F表示缩放因子，F∈[0.001，2]；9输出导航结果将全部备选的路线输出给用户，根据选择结果进行导航。

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权利要求：

百度查询： 陕西师范大学 基于头脑风暴优化的多模态个性化车辆路径导航方法

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