(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211310460.5 (22)申请日 2022.10.25 (71)申请人 创辉达设计股份有限公司 地址 410000 湖南省长 沙市天心区湘府西 路31号尚玺苑20 栋7楼 (72)发明人 赵安华　李进　杨相展　李健华　 郭鑫　黎微　方振　 (74)专利代理 机构 长沙三七知识产权代理事务 所(普通合伙) 43287 专利代理师 段红玉 (51)Int.Cl. G08G 1/07(2006.01) G08G 1/01(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种城市道路交织区多目标优化控制方法 及装置 (57)摘要 本发明涉及道路控制的技术领域， 公开了一 种城市道路 交织区多目标优化控制方法， 所述方 法包括： 构建城市道路交织区安全 稳定通行控制 模型， 确定安全 稳定通行行驶目标函数以及约束 条件； 基于构建的交织区安全 稳定通行行驶目标 函数和约束条件， 利用二阶优化算法对目标函数 进行优化求解， 得到交织区车辆行驶优化控制参 数； 构建多尺度的道路交织区通行评价方法， 基 于计算得到的车辆行驶优化控制参数进行道路 模拟， 若通行评价值高于指定阈值则按照当前车 辆控制参数进行控制。 本发明在确保车辆行驶的 舒适性的前提下， 避免车辆在交织区发生交通事 故， 并基于通行评价值确定是否采 取优化控制参 数， 得到使得交织口通行效率高、 车速快的车辆 控制参数。 权利要求书6页 说明书16页 附图2页 CN 115376335 A 2022.11.22 CN 115376335 A 1.一种城市道路交织区多目标优化控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括： S1： 采集城市道路交织区通行数据， 基于采集的通行数据构建城市道路交织区安全稳 定通行控制模型， 确定安全稳定通行 行驶目标函数； S2： 基于采集的城市交织区通行数据确定目标函数的约束条件， 其中所述约束条件为 车辆安全稳定驾驶行驶规范约束， 所述行驶规范约束包括车速约束、 加速度约束以及前后 车辆间隔距离约束； S3： 基于构建的交织区安全稳定通行行驶目标函数和约束条件， 利用二阶优化算法对 目标函数进 行优化求解， 得到交织区车辆行驶优化控制参数， 其中改进的wolfe修正共轭梯 度算法为所述二阶优化算法的主要方法， 所述交织区车辆行驶优化控制参数为不同时刻交 织区行驶车辆的速度以及加速度， 所述目标函数的优化 求解流程， 包括： S31： 结合交织区安全稳定通行 行驶目标函数和约束条件构建拉格朗日函数L： 其中： 为拉格朗日乘子， F为交织区安全稳定通行 行驶目标函数； 表示 时刻时， 主 要交通流中行驶车辆的速度控制参数； 表示 时刻时， 次要交通 流中车辆行驶的最大速度； P为前后车间隔距离约束； S32： 初始化二阶优化算法的迭代次数为u， u的初始值为1， 并令 ， 其中 为拉格朗日函数对待求解 的二阶偏导， 为不同时刻主要交通流中行驶车辆的加 速度控制参数 或速度控制参数 ， 初始化 为随机正数； S33： 若 ， 则输出 作为目标函数的解， 其中 为小于1的正数； S34： 更新 ： S35： 基于改进的w olfe算法修 正迭代步长 ： 其中： 表示将 代入拉格朗日函数； 基于 以及迭代步长对 进行更新， 则 ， 令 ， 返 回步骤S3 3； 重复上述步骤， 得到交织区安全稳定通行行驶目标函数的求解结果， 包括不同时刻主权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115376335 A 2要交通流中行驶车辆的加速度控制参数以及速度控制参数； S4： 构建多尺度的道路交织区通行评价方法， 将所采集的城市道路交织区通行数据生 成城市道路交织区， 基于计算得到的车辆行驶优化控制参数进行道路模拟， 并对模拟结果 进行评价， 得到交织区通行评价值； 若通行评价值高于指定阈值则按照当前车辆控制参数 进行控制， 否则返回步骤S3 重新求解车辆行驶优化控制参数。 2.如权利要求1所述的城市道路交织区多目标优化控制方法， 其特征在于， 所述S1步骤 中采集城市道路交织区通行 数据， 包括： 所述城市道路交织区通行数据包括行驶车辆的位置参数、 速度以及加速度， 所述城市 道路交织区通行 数据的采集 流程为： S11： 利用交织区中主要交通流上方的摄像头拍摄得到不同时刻的道路图像， 其中任意 时刻的道路图像为 ， ， 表示初始时刻， 表示截止时刻， 相邻时刻的时间 间隔为 ， 并获取道路中没有车辆的图像作为背景图像 ； S12： 对道路图像以及背景图像进行 灰度化处 理， 所述灰度化处 理的公式为： 其中： 表示图像 中第x行第y列像素 的灰度值， 所述灰度值即为像素的 像素值， ； 所述主要交通流方向为图像的行像素方向， 垂直于主 要交通流的方向为图像的列像素 方向， 图像的左下 方像素为第1行第1列像素； 分别表示像素 在R,G,B颜色通道的颜色值； 得到灰度化处 理后的图像 ； S13 ： 计算任意时 刻 的 道路图 像像素 与背景图 像像素的 像素值之差 ： ， 若差值等于预设的车牌像素值阈值， 则坐标 即为道路图 像 中车辆车牌的像素坐标； S14： 将所述车牌在图像的像素坐标 转换为实际坐标 ： 其中： 表示交织区的宽度； 表示图像的像素列数， 表示图像的像素 行数； 表示摄像头的高度， 表示摄像头的视场角；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115376335 A 3