网联车辆利他节能驾驶策略中利他权重系数的优化研究

《CHAIN》：Egoism vs. altruism: How driving behavior modes shape traffic flow in connected vehicles

　　

摘要：

智能节能驾驶策略通常仅关注优化自身车辆性能，未能刻画单个车辆的利他行为对周边交通流的影响，因此无法在交通流层面充分发挥节能策略的潜力。为解决这一问题，本文提出一种具有利他权重系数的网联车辆利他节能驾驶策略。设计混合状态空间和混合动作空间；分别在Actor和Critic网络中设计共享特征提取层和离散动作嵌入层；并建立利他奖励机制，利用利他权重系数调整利他程度。分析了智能节能驾驶策略下不同利他行为程度对局部交通流的影响。仿真结果表明，以牺牲部分自身车辆利益为代价，适度的利他行为可以有效提高局部交通流的整体交通效率和能源经济性。当利他权重系数为0.4时，能源消耗与交通效率之间达到最优权衡。自身车辆能源消耗增加21.2%，交通效率降低7.8%，实现了局部交通流能源消耗总体降低8.4%，交通效率提高19.5%。然而，过度的利他行为会导致车辆驾驶策略混乱，恶化周边驾驶环境，并对局部交通流产生负面影响。