一種基于考慮城市交叉口時(shí)間延誤的實(shí)用路徑選擇方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種基于考慮城市交叉口時(shí)間延誤的實(shí)用路徑選擇方法。通過(guò)借鑒弧標(biāo)號(hào)的思想對(duì)傳統(tǒng)A*算法進(jìn)行改進(jìn)，解決了路徑規(guī)劃問(wèn)題中的交叉口轉(zhuǎn)向時(shí)間延誤問(wèn)題。根據(jù)實(shí)時(shí)交通狀況對(duì)路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并在最優(yōu)路徑的選擇過(guò)程中限制搜索區(qū)域，以路段行程時(shí)間變化率和交叉口延誤時(shí)間變化率為依據(jù)有選擇性地更新最優(yōu)路徑。本發(fā)明方法在考慮交叉口時(shí)間延誤的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)實(shí)時(shí)路況為車輛提供合適的路徑選擇，實(shí)用性較高，對(duì)交通誘導(dǎo)路徑規(guī)劃的研究有重要意義。
【專利說(shuō)明】-種基于考慮城市交叉口時(shí)間延誤的實(shí)用路徑選擇方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于交通工程領(lǐng)域，涉及一種基于考慮城市交叉口時(shí)間延誤的實(shí)用路徑選 擇方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 為出行車輛提供路徑選擇是城市交通系統(tǒng)研究的重要組成部分。由于交叉口處 信號(hào)控制及擁堵造成的排隊(duì)現(xiàn)象等原因，車輛行駛至交叉口處時(shí)將不可避免地產(chǎn)生時(shí)間延 誤。對(duì)于車輛出行的整個(gè)行程時(shí)間而言，交叉口時(shí)間延誤的比重不可忽略。因此，在進(jìn)行路 徑選擇時(shí)，將交叉口時(shí)間延誤作為考慮因素之一是十分有必要的。此外，城市交通路網(wǎng)是一 個(gè)動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜系統(tǒng)，交通流參數(shù)是實(shí)時(shí)變化的，路徑選擇需要依據(jù)實(shí)時(shí)路況信息作出 判斷，有選擇性地重新選擇路線。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于路徑選擇算法的研究已較為成熟，但大多停留在理論階段，當(dāng)結(jié) 合到實(shí)際路網(wǎng)中時(shí)，這些算法需要進(jìn)行一些改進(jìn)才能進(jìn)行應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于考慮城市交叉口時(shí)間延誤的 實(shí)用路徑選擇方法。
[0005] 該方法包括以下步驟：
[0006] 步驟（1).對(duì)待測(cè)實(shí)地區(qū)域采集路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用其生成路網(wǎng)，并用有向賦權(quán)網(wǎng)絡(luò)G =(V，A，D，C)表示該路網(wǎng)；
[0007] 其中V=IviIi= 1，2,…，n}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A,D,C)中的節(jié)點(diǎn)集合，表示城市道 路交叉口；A=IaijIi,j= 1，2,…，n}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A,D,C)中的弧集合，表示城市道路相 鄰交叉口之間的有向路段；C= {Cij|i，j= 1，2,…，n}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的弧權(quán)集 合，Cij表示車輛在弧aij上平均路段行程時(shí)間；D= {dijk|i，j，k= 1，2,…，n}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的點(diǎn)權(quán)集合，dijk表示弧aij轉(zhuǎn)向弧ajk時(shí)在節(jié)點(diǎn)Vj處產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)向延誤時(shí) 間；
[0008] 所述的路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括交叉口地理坐標(biāo)、相鄰交叉口間平均路段行程時(shí)間以及交叉 口平均轉(zhuǎn)向延誤時(shí)間；
[0009] 步驟（2).設(shè)定最優(yōu)路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前路網(wǎng)數(shù)據(jù)，調(diào)用改進(jìn)啟發(fā)式￥算 法計(jì)算得到最優(yōu)路徑，具體步驟如2. 1?2. 5 :
[0010] 所述的最優(yōu)路徑起點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)V。，終點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)Vd ;最優(yōu)路徑由多條首尾相連的弧 構(gòu)成，其中弧上的節(jié)點(diǎn)Vi和節(jié)點(diǎn)Vj分別為該弧的尾節(jié)點(diǎn)和頭節(jié)點(diǎn)；
[0011] 2. 1考察終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)Vd的所有入弧，建立目標(biāo)弧集T;目標(biāo)弧集T存放以終點(diǎn)Vd為頭 節(jié)點(diǎn)的所有入弧，初始Kt_open=t，T'rAttsr#;
[0012] 2. 2初始化估價(jià)值fij，令fij=M，M為無(wú)窮大正數(shù)；
[0013] 所述的估價(jià)值t表示在弧％上產(chǎn)生的起點(diǎn)V。至終點(diǎn)Vd的估計(jì)行程時(shí)間；
[0014]2. 3在起點(diǎn)v。前添加虛擬節(jié)點(diǎn)Vt^，則弧a。：。是一條虛擬弧，根據(jù)公式fV。= g。，。+h。，。，g。，。= 〇,故f。，。=h。，。，p。，。=NULL,將弧a。，。移入OPEN表中；其中對(duì)于弧 aijGA而言，Pij為起點(diǎn)V。至弧aij頭節(jié)點(diǎn)Vj的最短路徑上弧aij緊前弧的尾節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)；
[0015] 2. 4判斷OPEN表是否為非空，若是則執(zhí)行以下操作步驟2. 4. 1?2. 4. 4,若否則執(zhí) 行步驟2. 5:
[0016] 2. 4. 1對(duì)于OPEN表中的所有弧，選取最小值對(duì)應(yīng)的弧，記為ars;將a,sWOPEN 表中刪除，并將are插入到CLOSE表中；判斷弧are是否在T_0PEN表中，若是則執(zhí)行步驟 2. 4. 2,若否則執(zhí)行步驟2.4. 3;
[0017] 2. 4. 2若弧are在T_0PEN表中，則將其從T_0PEN表中刪除，并將插入到T_CL0SE 表中；然后判斷是否F 若是則執(zhí)行步驟2. 5,若否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2. 4;
[0018] 2. 4. 3若弧a,s不在T_0PEN表中，判斷弧are的頭節(jié)點(diǎn)Vs的所有出弧ast是否都在 CLOSE表中，若是則執(zhí)行步驟2. 4,若否則對(duì)不在CLOSE表中的出弧進(jìn)行考察，然后判斷是否 成立fst >g"+d"t+cst+hst,若是則重新賦予fst =gre+d"t+cst+hst,pst =r后執(zhí)行步驟 2. 4. 4 ; 若否則直接執(zhí)行步驟2. 4. 4 ;
[0019] 2. 4. 4判斷弧ast是否在OPEN表中，若不在則將該弧移入OPEN表后跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟 2. 4;若在則直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2. 4;
[0020] 2. 5根據(jù)T_CL0SE表中各弧緊前弧的尾節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)Pij，回溯得起點(diǎn)V。至該弧頭節(jié)點(diǎn) 的最短路徑；比較終點(diǎn)Vd各入弧的估計(jì)值，取最小估計(jì)值對(duì)應(yīng)的終點(diǎn)Vd入??；該入弧頭 節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短路徑即為起點(diǎn)V。至終點(diǎn)Vd的最優(yōu)路徑；
[0021] 步驟（3).按照步驟（2)得到的最優(yōu)路徑行駛，每間隔Ts時(shí)間后，根據(jù)路面檢測(cè)器 檢測(cè)到的實(shí)時(shí)路網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行更新，并檢測(cè)車輛行駛位置；根據(jù)車輛當(dāng)前行駛位置，選 取最近的交叉口設(shè)定為當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)，記為V。；
[0022] 所述的最近的交叉口是指路段上沿車輛行程方向距離車輛位置最近的交叉口；
[0023] 步驟（4).判斷當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。是否為終點(diǎn)Vd，若是則算法終止；若否則執(zhí)行步驟 (5)；
[0024] 步驟（5).根據(jù)當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。和終點(diǎn)Vd確定限制搜索區(qū)域Z:
[0025] 所述的限制搜索區(qū)域Z是指根據(jù)路網(wǎng)中各交叉口的地理坐標(biāo)，運(yùn)用一些幾何規(guī) 貝U，對(duì)路網(wǎng)范圍進(jìn)行劃分，在最優(yōu)路徑的搜索過(guò)程中只對(duì)落入限制區(qū)域Z內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和弧段 進(jìn)行考察，忽略限制搜索區(qū)域Z外的節(jié)點(diǎn)和弧段；
[0026] 步驟（6).根據(jù)當(dāng)前最優(yōu)路徑所對(duì)應(yīng)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算該時(shí)段限制搜索區(qū)域Z內(nèi)各 路段的行程時(shí)間變化率和各交叉口延誤時(shí)間變化率，最后取上述所有變化率的平均值入；
[0027]步驟（7).判斷變化率平均值入是否大于閾值a，若是貝U跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟（2)，并重 新賦予V。為起點(diǎn)，vd為終點(diǎn)，以上述步驟（5)得到的限制搜索區(qū)域Z建立新路網(wǎng)；若否則執(zhí) 行步驟（3)。
[0028]本發(fā)明的有益效果是：
[0029] 應(yīng)用本發(fā)明方法可以解決城市道路路徑規(guī)劃中的交叉口轉(zhuǎn)向時(shí)間延誤問(wèn)題，并能 根據(jù)實(shí)時(shí)路網(wǎng)數(shù)據(jù)為出行車輛提供符合實(shí)際交通狀況的路徑選擇，對(duì)城市道路交通誘導(dǎo)體 系的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是實(shí)際路網(wǎng)轉(zhuǎn)換為有向賦權(quán)網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)的示例圖；其中圖（a)為實(shí) 際受叉口路網(wǎng)不意圖（有兩個(gè)受叉口），圖（b)為抽象后的有向賦權(quán)網(wǎng)絡(luò)不意圖；
[0031] 圖2是弧和節(jié)點(diǎn)關(guān)系不意圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0034] 本發(fā)明方法包括以下步驟：
[0035] 步驟（1).通過(guò)現(xiàn)有成熟技術(shù)對(duì)待測(cè)實(shí)地區(qū)域采集路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用其生成路網(wǎng)，并 用有向賦權(quán)網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)表示該路網(wǎng)，如圖1所示；其中V=IviIi= 1，2,…，n}為 網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的節(jié)點(diǎn)集合，表示城市道路交叉口；A={aijIi，j= 1，2,…，n}為 網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的弧集合，表示城市道路相鄰交叉口之間的有向路段；C= {Cij|i，j =1，2,…，n}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的弧權(quán)集合，Cij表示車輛在弧aij上平均路段行程 時(shí)間；當(dāng)考慮交叉口轉(zhuǎn)向延誤時(shí)，有向網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)帶有權(quán)重，且權(quán)重不唯一，與節(jié)點(diǎn)相鄰的 弧段有關(guān)，表示的是與節(jié)點(diǎn)前后相鄰的弧段在該節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的時(shí)間延誤，D= {dijkIi,j,k= 1，2,…，n}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的點(diǎn)權(quán)集合，dijk表示弧aij轉(zhuǎn)向弧ajk時(shí)在節(jié)點(diǎn)Vj處 產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)向延誤時(shí)間。
[0036] 所述的路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括交叉口地理坐標(biāo)、相鄰交叉口間平均路段行程時(shí)間以及交叉 口平均轉(zhuǎn)向延誤時(shí)間；
[0037] 步驟（2).設(shè)定最優(yōu)路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前路網(wǎng)數(shù)據(jù)，調(diào)用改進(jìn)啟發(fā)式A*算 法計(jì)算得到最優(yōu)路徑；
[0038] 所述的最優(yōu)路徑起點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)V。，終點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)Vd ;最優(yōu)路徑由多條首尾相連的弧 構(gòu)成，其中弧上的節(jié)點(diǎn)Vi和節(jié)點(diǎn)Vj分別為該弧的尾節(jié)點(diǎn)和頭節(jié)點(diǎn)；
[0039] 2. 1考察終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)Vd的所有入弧，建立目標(biāo)弧集T;目標(biāo)弧集T存放以終點(diǎn)Vd為頭 節(jié)點(diǎn)的所有入弧，初始KT_0PEN=T，T1 ?66萬(wàn)=0。實(shí)際上，在本算法中，T_0PEN表用于存 放未移入CLOSE表中的目標(biāo)弧集T中的弧，T_CL0SE表用于存放已經(jīng)移入到CLOSE表中的 目標(biāo)弧集T中的??；OPEN表存放已經(jīng)搜索過(guò)但尚未完成考察的弧，CLOSE表用于存放已經(jīng)完 成考察不需要再搜索的弧。
[0040] 所述的入弧是指網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中所有以節(jié)點(diǎn)Vd為頭節(jié)點(diǎn)的??；
[0041] 2. 2初始化估價(jià)值t，令=M，M為無(wú)窮大正數(shù)；
[0042] 所述的估價(jià)值表示在?。ド袭a(chǎn)生的起點(diǎn)V。至終點(diǎn)Vd的估計(jì)行程時(shí)間；
[0043] 實(shí)際上,在本算法中Aj=gij+hij,其中g(shù)ij為起點(diǎn)V。至弧ay頭節(jié)點(diǎn)Vj最短路徑的 實(shí)際行程時(shí)間，為弧頭節(jié)點(diǎn)\至終點(diǎn)Vd的估計(jì)行程時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例取弧 頭節(jié)點(diǎn)Vj至終點(diǎn)vd間的歐氏距離除以當(dāng)前路網(wǎng)中車輛平均速度。
[0044] 2. 3在起點(diǎn)V。前添加虛擬節(jié)點(diǎn)，則弧a。：。是一條虛擬弧，根據(jù)公式fV。= g。，。+h。，。，g。，。= 〇,故f。，。=h。，。，p。，。=NULL,將弧a。，。移入OPEN表中；其中對(duì)于弧 aijGA而言，Pij為起點(diǎn)V。至弧aij頭節(jié)點(diǎn)Vj的最短路徑上弧aij緊前弧的尾節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)， 如圖2所示；
[0045] 2. 4判斷OPEN表是否為非空，若是則執(zhí)行以下操作2.4. 1?2. 4. 4,若否則執(zhí)行 2. 5：
[0046] 2. 4. 1對(duì)于OPEN表中的所有弧，選取最小fu值對(duì)應(yīng)的弧，記為;將areW〇PEN表 中刪除，并將are插入到CLOSE表中；判斷弧are是否在T_0PEN表中，若是則執(zhí)行步驟2. 4. 2， 若否則執(zhí)行步驟2. 4. 3;
[0047] 2. 4. 2若弧are在T_0PEN表中，則將其從T_0PEN表中刪除，并將插入到T_CL0SE 表中；然后判斷是否T1OZ7Ol若是則執(zhí)行2. 5,若否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行2. 4;
[0048] 2. 4. 3若弧a,s不在T_0PEN表中，判斷弧are的頭節(jié)點(diǎn)Vs的所有出弧ast是否都在 CLOSE表中，若是則執(zhí)行步驟2. 4,若否則對(duì)不在CLOSE表中的出弧進(jìn)行考察，如果，判斷是 否成立fst >g"+dret+cst+hst，若是則重新賦予fst =gre+dret+cst+hst，pst =r，然后執(zhí)行步驟 2. 4. 4 ;若否則直接執(zhí)行步驟2. 4. 4 ;
[0049] 2. 4. 4判斷弧ast是否在OPEN表中，若不在則將該弧移入OPEN表中，然后跳轉(zhuǎn)執(zhí) 行步驟2. 4;若在則直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2. 4;
[0050] 2. 5根據(jù)T_CL0SE表中各弧緊前弧的尾節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)Pij，回溯得起點(diǎn)V。至該弧頭節(jié)點(diǎn) 的最短路徑；比較終點(diǎn)vd各入弧的估計(jì)值&，取最小估計(jì)值對(duì)應(yīng)的終點(diǎn)Vd入弧；該入弧頭 節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的最短路徑即為起點(diǎn)V。至終點(diǎn)Vd的最優(yōu)路徑。
[0051] 步驟（3).按照步驟（2)得到的最優(yōu)路徑行駛，每Ts時(shí)間間隔后，根據(jù)路面檢測(cè)器 檢測(cè)到的實(shí)時(shí)路網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行更新，并檢測(cè)車輛行駛位置；根據(jù)車輛當(dāng)前行駛位置，選 取最近的交叉口設(shè)定為當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)，記為V。。
[0052] 所述的Ts是指以分鐘單位的時(shí)間間隔，一般取5?lOmin，根據(jù)路面交通流檢測(cè)器 的檢測(cè)周期進(jìn)行確定。
[0053] 所述的最近的交叉口是指路段上沿車輛行程方向距離車輛位置最近的交叉口。如 果車輛當(dāng)前位置位于路段上的非交叉口處，則該最近交叉口是指車輛將要到達(dá)的下一個(gè)交 叉口，如果車輛當(dāng)前位置處于交叉口處，則該最近交叉口是指當(dāng)前交叉口。
[0054] 步驟（4).判斷當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。是否為終點(diǎn)Vd，若是則算法終止；若否則執(zhí)行步驟 (5)；
[0055] 步驟（5).根據(jù)當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。和終點(diǎn)Vd確定限制搜索區(qū)域Z:
[0056] 所述的限制搜索區(qū)域Z是指根據(jù)路網(wǎng)中各交叉口的地理坐標(biāo)，運(yùn)用一些幾何規(guī) 貝U，對(duì)路網(wǎng)范圍進(jìn)行劃分，在最優(yōu)路徑的搜索過(guò)程中只對(duì)落入限制區(qū)域Z內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和弧段 進(jìn)行考察，忽略限制搜索區(qū)域Z外的節(jié)點(diǎn)和弧段。這樣可以控制最優(yōu)路徑的搜索方向，防止 出行路線折回，同時(shí)減少搜索規(guī)模，提高搜索效率。
[0057] 本專利實(shí)施例采用橢圓算法來(lái)限制搜索區(qū)域，根據(jù)當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。和終點(diǎn)Vd的平 面坐標(biāo)，結(jié)合橢圓坐標(biāo)公式，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)建立一個(gè)橢圓范圍，即限制搜索區(qū)域 Z。
[0058] 所述的橢圓算法是依據(jù)橢圓是平面內(nèi)到兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和是常數(shù)的點(diǎn)的軌跡， 以起點(diǎn)和終點(diǎn)為焦點(diǎn)建立起橢圓區(qū)域，則該區(qū)域內(nèi)部任意點(diǎn)到起點(diǎn)和終點(diǎn)的距離之和都限 定在一個(gè)常數(shù)范圍內(nèi)，這樣就給起點(diǎn)和終點(diǎn)之間路徑的長(zhǎng)度規(guī)定了一個(gè)上限，從而到達(dá)限 制的目的；
[0059] 步驟（6).根據(jù)當(dāng)前最優(yōu)路徑所對(duì)應(yīng)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算該時(shí)段限制搜索區(qū)域Z內(nèi)各 路段的行程時(shí)間變化率和各交叉口延誤時(shí)間變化率，最后取所有變化率的平均值入；
[0060] 所述的當(dāng)前最優(yōu)路徑所對(duì)應(yīng)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)是指計(jì)算出當(dāng)前行駛的最優(yōu)路徑時(shí)，所用 的路網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0061] 所述的變化率是指相對(duì)變化率。
[0062] 步驟（7).判斷變化率平均值入是否大于閾值a，若是貝U跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟（2)，并重 新賦予V。為起點(diǎn)，vd為終點(diǎn)，以上述步驟（5)得到的限制搜索區(qū)域Z建立新路網(wǎng)；若否則執(zhí) 行步驟（3);
[0063] 所述的閾值a是經(jīng)驗(yàn)值，本專利實(shí)施例取20%。
[0064] 上述實(shí)施例并非是對(duì)于本發(fā)明的限制，本發(fā)明并非僅限于上述實(shí)施例，只要符合 本發(fā)明要求，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于考慮城市交叉口時(shí)間延誤的實(shí)用路徑選擇方法，其特征在于該方法包括以 下步驟： 步驟（1).對(duì)待測(cè)實(shí)地區(qū)域采集路網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用其生成路網(wǎng)，并用有向賦權(quán)網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)表示該路網(wǎng)； 其中V=IviIi= 1，2, ···，!!}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的節(jié)點(diǎn)集合，表示城市道路交叉 口；A=IaijIi,j= 1，2,…，η}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A,D,C)中的弧集合，表示城市道路相鄰交叉 口之間的有向路段；C= {Cij|i，j= 1，2，···，η}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C)中的弧權(quán)集合，Cij表 示車輛在弧Bij上平均路段行程時(shí)間；D= {dijkIi，j，k= 1，2,…，η}為網(wǎng)絡(luò)G= (V，A，D，C) 中的點(diǎn)權(quán)集合，dijk表示弧ay轉(zhuǎn)向弧ajk時(shí)在節(jié)點(diǎn)Vj處產(chǎn)生的平均轉(zhuǎn)向延誤時(shí)間； 所述的路網(wǎng)數(shù)據(jù)包括交叉口地理坐標(biāo)、相鄰交叉口間平均路段行程時(shí)間以及交叉口平 均轉(zhuǎn)向延誤時(shí)間； 步驟（2).設(shè)定最優(yōu)路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)前路網(wǎng)數(shù)據(jù)，調(diào)用改進(jìn)啟發(fā)式Y(jié)算法計(jì) 算得到最優(yōu)路徑： 所述的最優(yōu)路徑起點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)v。，終點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)Vd ;最優(yōu)路徑由多條首尾相連的?。?gòu) 成，其中弧上的節(jié)點(diǎn)Vi和節(jié)點(diǎn)Vj分別為該弧的尾節(jié)點(diǎn)和頭節(jié)點(diǎn)； 2. 1考察終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)Vd的所有入弧，建立目標(biāo)弧集T;目標(biāo)弧集T存放以終點(diǎn)Vd為頭節(jié)點(diǎn) 的所有入弧，初始化T_OPEN=T，ΓattST_=0; 2. 2初始化估價(jià)值A(chǔ)」，令=M，M為無(wú)窮大正數(shù)； 所述的估價(jià)值fij表示在弧上產(chǎn)生的起點(diǎn)V。至終點(diǎn)Vd的估計(jì)行程時(shí)間； 2. 3在起點(diǎn)V。前添加虛擬節(jié)點(diǎn)，則弧。是一條虛擬弧，根據(jù)公式。=g。，。+h。，。，g。，。= 〇,故f。，。=h。，。，p。，。=NULL,將弧a。，。移入OPEN表中；其中對(duì)于弧 aijeA而言，Pij為起點(diǎn)V。至弧aij頭節(jié)點(diǎn)Vj的最短路徑上弧aij緊前弧的尾節(jié)點(diǎn)的標(biāo)號(hào)； 2. 4判斷OPEN表是否為非空，若是則執(zhí)行以下操作2. 4. 1?2. 4. 4,若否則執(zhí)行2. 5 : 2. 4. 1對(duì)于OPEN表中的所有弧，選取最小&值對(duì)應(yīng)的弧，記為;將are從OPEN表中 刪除，并將are插入到CLOSE表中；判斷弧are是否在T_0PEN表中，若是則執(zhí)行步驟2. 4. 2， 若否則執(zhí)行步驟2. 4. 3; 2. 4. 2若弧are在T_0PEN表中，則將其從T_0PEN表中刪除，并將插入到T_CL0SE表 中；然后判斷是否苕是則執(zhí)行步驟2. 5,若否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2. 4 ; 2. 4. 3若弧不在T_0PEN表中，判斷弧的頭節(jié)點(diǎn)Vs的所有出弧ast是否都在CLOSE表中，若是則執(zhí)行步驟2. 4,若否則對(duì)不在CLOSE表中的出弧進(jìn)行考察；然后判斷是否成立 fst >gu+dret+cst+hst，若是則重新賦予fst =g"+d"t+cst+hst，pst =r后執(zhí)行步驟 2. 4. 4,若 否則直接執(zhí)行步驟2. 4. 4; 2. 4. 4判斷弧ast是否在OPEN表中，若不在則將該弧移入OPEN表后跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2. 4;若在則直接跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2. 4; 2. 5根據(jù)T_CL0SE表中各弧緊前弧的尾節(jié)點(diǎn)標(biāo)號(hào)Pij，回溯得起點(diǎn)V。至該弧頭節(jié)點(diǎn)的最 短路徑；比較終點(diǎn)Vd各入弧的估計(jì)值，取最小估計(jì)值對(duì)應(yīng)的終點(diǎn)Vd入??；該入弧頭節(jié)點(diǎn) 所對(duì)應(yīng)的最短路徑即為起點(diǎn)V。至終點(diǎn)Vd的最優(yōu)路徑； 步驟（3).按照步驟（2)得到的最優(yōu)路徑行駛，每間隔Ts時(shí)間后，根據(jù)路面檢測(cè)器檢測(cè) 到的實(shí)時(shí)路網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行更新，并檢測(cè)車輛行駛位置；根據(jù)車輛當(dāng)前行駛位置，選取最 近的交叉口設(shè)定為當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)，記為V。； 所述的最近的交叉口是指路段上沿車輛行程方向距離車輛位置最近的交叉口； 步驟（4).判斷當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。是否為終點(diǎn)Vd，若是則算法終止；若否則執(zhí)行步驟（5); 步驟（5).根據(jù)當(dāng)前考察節(jié)點(diǎn)V。和終點(diǎn)Vd確定限制搜索區(qū)域Z: 所述的限制搜索區(qū)域Z是指根據(jù)路網(wǎng)中各交叉口的地理坐標(biāo)，運(yùn)用一些幾何規(guī)則，對(duì) 路網(wǎng)范圍進(jìn)行劃分；在最優(yōu)路徑的搜索過(guò)程中只對(duì)落入限制區(qū)域Z內(nèi)的節(jié)點(diǎn)和弧段進(jìn)行考 察，忽略限制搜索區(qū)域Z外的節(jié)點(diǎn)和弧段； 步驟￠).根據(jù)當(dāng)前最優(yōu)路徑所對(duì)應(yīng)的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算該時(shí)段限制搜索區(qū)域Z內(nèi)各路段 的行程時(shí)間變化率和各交叉口延誤時(shí)間變化率，最后取所有變化率的平均值λ; 步驟（7).判斷變化率平均值λ是否大于閾值α，若是則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟（2)，并重新賦 予V。為起點(diǎn)，vd為終點(diǎn)，以上述步驟（5)得到的限制搜索區(qū)域Z建立新路網(wǎng)；若否則執(zhí)行步 驟（3)。
【文檔編號(hào)】G08G1/09GK104318794SQ201410578490
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】張望, 王慧 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)