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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种基于近端策略优化的信号灯路口通行方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116884246B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310837394.5，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权一种基于近端策略优化的信号灯路口通行方法是由刘奇芳;孙大朕;陈浩文;赵海艳;于树友设计研发完成，并于2023-07-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于近端策略优化的信号灯路口通行方法在说明书摘要公布了：本发明适用于道路车辆自动驾驶控制技术领域，提供了一种基于近端策略优化的信号灯路口通行方法，包括以下步骤：搭建基于PPO算法的深度强化学习网络模型，采集的实时道路信息作为经济性信号灯路口通行模型的状态空间；步骤2、基于限制因素提出经济性信号灯路口通行奖励函数；步骤3、根据经济性信号灯路口通行模型生成的动作变量与环境进行实时交互，依据奖励函数对当前状态下被控车辆所采取的动作进行评价，并以此对深度强化学习中的策略参数进行优化，最终得到经济性信号灯路口通行策略。该方法不仅可以避免在路口处因红灯怠速行驶的情况，增加道路的通行效率，而且在整个行驶过程中的经济性驾驶行为可以进一步的降低车辆的能量消耗。

本发明授权一种基于近端策略优化的信号灯路口通行方法在权利要求书中公布了：1.一种基于近端策略优化的信号灯路口通行方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、搭建基于近端策略优化算法的深度强化学习网络模型，采集的实时车辆速度信息、车辆当前位置与目标信号灯路口的距离以及当前时刻距离可通过的绿灯相位的时间差作为经济性信号灯路口通行模型的状态空间； 步骤2、基于车辆行驶中的能量消耗、车辆速度、能否在绿灯时序下通过目标信号灯路口以及城市工况下车辆的速度限制，提出经济性信号灯路口通行奖励函数； 步骤3、被控车辆在开源车辆仿真器Carla中根据经济性信号灯路口通行模型生成的动作变量与环境进行实时交互，依据奖励函数对当前状态下被控车辆所采取的动作进行评价，并以此对深度强化学习中的策略参数进行优化，最终得到经济性信号灯路口通行策略； 所述步骤2包括以下具体步骤： 步骤2.1、综合车辆的实时速度奖励，车辆行驶中的瞬时能量消耗水平奖励和能否在绿灯时序内通过的奖励设定；设置的最大期望通过速度和最小期望通过速度计算公式如下所示： ； ； 上式中的为本车当前位置与目标信号灯路口的距离，为当前时刻距离可通过的绿灯相位的时间差，为该绿灯相位持续的时间； 步骤2.2、车辆的实时速度奖励具体的定义如下： ； 上式中的代表本车实时纵向行驶速度；表示初始速度；代表每个训练回合的初始时刻距离可通过的绿灯相位的时间差；代表在一个训练回合中车辆的行驶时间；代表截断函数，将其后面括号中的第一个参数的值限制在第二个和第三个参数之间；代表驾驶工况中的速度上限，设置为50kmh； 步骤2.3、车辆行驶瞬时能量消耗水平奖励的定义如下所示： ； 上式中的代表相邻两个时间步采集到的被控车辆加速度的差值；代表相邻两个时间步近端策略优化算法的动作输出差值，即加速踏板开度的差值；代表了车辆瞬时能量消耗，利用车辆的速度和加速度基于VT-Micro油耗模型对车辆的瞬时能量消耗进行计算；VT-Micro油耗模型的计算公式如下： ； 其中，为与车辆加速度有关的参数，与车辆行驶中的加速度正负有关；和是车辆任意时刻的加速度和速度值； 步骤2.4、绿灯时序内通过的奖励的定义如下： ； 当主车在绿灯时序通过信号灯路口时，会给予奖励，提升算法具备绿灯通行的能力； 步骤2.5、奖励函数为、和之和，即：。

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