车辆路径和调度逻辑的自动化设计与仿真

仿真模型内的车辆路径按照实时路径规划的方式确定。对于系统中的每台车辆，每当其即将到达轨迹末端、进入冲突区域时，车辆都会在与当前轨迹相连的所有轨迹中，选择其认为能最快到达路径终点的轨迹，并作为车辆的下一段实时路径。车辆在到达冲突区域前的这种实时轨迹选择是无后效的：车辆的轨迹选择仅仅与车辆当前所在的位置以及当前的交通状况有关，车辆之前选择的路径对当前的轨迹选择没有影响。实时路径规划的流程如图8-22所示。

每当选择下一段最优轨迹时，车辆总是采用局部动态+全局静态的方式衡量各轨迹到终点的行驶时间。对于当前轨迹末端的道路分支点到下一道路分支点之间的路径，总是参考前车的当前位置和速度计算车辆的行驶时间；对于下一道路分支点到终点之间的路径，则依照静态路网信息，在车辆总是保持自由行驶状态的假设条件下，寻找能够最快到达终点的路径作为最静态路径，并以车辆在该路径上的行驶时间作为车辆从下一道路分支点到终点的行驶时间。车辆总是选择两部分行驶时间总和最小的轨迹，作为车辆实时路径的下一段轨迹。

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图8-22　动态车辆路径规划总流程

仿真模型内的车辆调度按照动态调度的方式确定。每当有新任务到达系统时，都会检视系统内的所有车辆；若存在空闲车辆，则将最快到达任务交接点的车辆指派给该任务，以此建立新的配对关系。每当有车辆刚完成运输任务时，都会检视系统内的所有任务；若存在没有被指派的任务，则将该车能最快到达交接点的任务分配给车辆，以此建立新的配对关系；否则，车辆保持空闲的状态，并向车辆集结地行驶。车辆到任务交接点的行驶时间根据最快到达交接点的路径进行估算，车辆在该路径上的行驶时间的计算方式与实时路径的计算方式相同。