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申请/专利权人：南通大学

摘要：本发明属于智能交通系统领域，具体涉及基于Petri网建模的智能网联车无信号交叉口通行控制方法。本发明方法包括：针对交叉口内部区域的空间资源以及车辆通过交叉口的连续过程中对各资源的占用情况，构建Petri网模型；将即将到达交叉口区域的车辆进行编号并根据每一辆车经过其路径上的各个路权点的通行过程生成交叉口车辆通行序列，并解码成变迁序列；通过迭代分析Petri网中的变迁和资源，对随机的车辆通行序列实现在线监督，判断每个变迁的引发是否会引起系统的死锁，并将会引起死锁的序列进行修复，进而解决在智能网联环境下的无信号交叉口车辆阻塞问题。

主权项：1.基于Petri网建模的智能网联车无信号交叉口通行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建模：针对交叉口内部区域的空间资源以及车辆通过交叉口的连续过程中对各资源的占用情况，构建无信号交叉口系统的Petri网模型N,M0，并定义如下符号：N:一个由圆形节点、方型节点和有向弧组成的Petri网N＝P,T,F，代表由k个路权点组成且能让n条路径的车辆驶过的交叉口通行系统；P：库所集，由N中所有的圆形节点组成的集合，其中Pi0＝Pis∪Pif，Pis为车辆在交叉口入口前的缓冲区，Pif为车辆驶离交叉口的缓冲区；d表示路径i上的路权点总数，j表示车辆经过的第j个路权点，Pij代表路径i上的车辆通过交叉口的第j个通行过程；PR＝{Pr}，Pr代表所有路权点构成的库所集；T：变迁集，由N中所有的方形节点组成的集合，其中d表示路径i上的路权点总数，tij的引发表示第i条路径的车辆从第j-1个路权点行驶到第j个路权点；F：有向弧集，代表每一辆车在系统中的行驶情况及在行驶过程中经过每个路权点时对资源的需求和释放情况；M：P→N为标识，N为非负整数集，表示系统的运行状态，标识的每个数字表示各库所中所含的车辆数或资源数；其中M0为初始标识，表示当前各车辆还未进入交叉口内部区域，车辆位于缓冲区，资源未被占用；A：关联矩阵，表示N中各变迁下每个库所托肯数的变化规律，是一个|T|行和|P|列的矩阵；S2、生成车辆编号序列：对即将到达交叉口区域的车辆进行编号并根据每一辆车经过其路径上的各个路权点的通行过程生成交叉口车辆通行序列，具体步骤如下：S2-1、根据车辆的行驶路径以及车辆到达交叉口的先后顺序进行编号，编号为两位整数ID，I表示车辆所要行驶的路径，D表示同一车辆到达交叉口的先后顺序；S2-2、将当前即将通过交叉口的车辆总数记为x，将x辆车按照编号从小到大的顺序排列为数组a0，然后按照每辆车在Petri网的路径中所需通过的变迁数进行序列的扩展，得到扩展后总长度为m的数组a1，随后对数组中的车辆编号依次判断并选择数组Pass中的位置Li放入；在判断过程中，若Li超出数组总长度m，则将数组Pass的长度扩充为2m，然后继续前述的判断与放置操作；S2-3、判断并放置完所有车辆编号后删除数组Pass中的空位，得到可能的车辆通行序列；S2-4、将Pass中的车辆通行序列解码为变迁序列；S3、检测死锁并修复：通过迭代分析Petri网中的变迁和资源，实现模型的死锁避免，确保系统安全无死锁，具体步骤如下：S3-1、待检测的变迁序列为S2中得到的数组Pass；设u＝1，记录Pass当前检测的变迁序号；S3-2、判断u是否大于变迁序列的长度，若大于则表示完成了对序列的检测与修复，否则令变迁序列中第u个变迁为tα，执行S3-3；S3-3、检查变迁tα在当前标识下是否使能，若使能则执行S3-4，否则从tα后选择一个使能且到达顺序在tα之前的变迁，放在tα之前，并更新tα；S3-4、检查变迁tα能否引起死锁，若会引起死锁则选择tα之后的使能变迁放在该变迁前面，并更新tα，重新执行S3-4；反之则引发tα，并更新当前标识，令u＝u+1，执行S3-2。

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百度查询： 南通大学 基于Petri网建模的智能网联车无信号交叉口通行控制方法