基于改进蚁群算法的最短路径问题研究

最短路径问题是智能交通：交通网络分析中的一个重要问题。文章分析了基本蚁群算法在求解交通网络两点之间最短路径时所出现的问题,并针对这些问题,在方向引导及信息素更新等方面对算法进行了改进。实验证明,改进后的方法较基本蚁群算法能准确快速地找到交通路网中两点间的最短路径,是切实可行的。     

基于蚁群算法的最短路径问题的研究和应用

求解交通路网中两点间的最短路径是智能交通系统中一个重要的功能,为了更为准确快速的找到最优解,本文尝试采用带有方向引导信息的蚁群算法来实现此功能。实验结果表明,该方法能较为准确的找到交通路网中两点间最短路径的最优解,搜索效率高、搜索最优解的能力强,对于智能交通系统中最短路径搜索的功能实现问题有一定的参考价值和实际意义。     

一种基于路径阻断的求解最短路径算法

全源最短路径的求解是计算机科学、交通工程、地理信息系统等学科中的一个研究热点。随着网络规模不断增大,求解全源最短路径的时间复杂度急剧上升,这制约了复杂网络相关研究与应用的快速发展,因此最短路径算法的效率问题是普遍关注并且在实际应用中迫切需要解决的问题。本文在BFS的基础上,引入路径阻断策略,利用已求得的单源最短路径节点的结果,加速全源最短路径的求解。实验结果表明该方法对大规模网络全源最短路径实现了加速计算。     

VC环境下遗传算法在网络最短路径优化中的设计与实现

针对网络最短路径的有效智能求解,设计了智能算法——遗传算法在基于Visual C++6.0平台下对网络最短路径问题的实现方案,阐明了遗传算法在求解网络最短路径问题中包括编码、种群生成和遗传算子的具体步骤。通过实验,验证了设计方法的可行性和有效性,同时,该方法具有一定的理论意义和现实价值。     

基于加权标识S-图的最短路径研究

为解决智能交通系统中交通运输网络分析和最短路径问题,提出加权标识S-图最短路径算法。根据Petri网基本原理和加权S-图的特点,给出交通网络加权S-图的网模型。阐述加权标识S-图最短路径的基本原理、求解加权标识S-图的最短路径定理及证明。通过交通运输网络示例和实验对算法进行验证,对比分析算法性能。结果表明,加权标识S-图最短路径算法能够更有效地求解交通网络最短路径。     

智能交通中的高效多准最短路径混合算法*

针对智能交通系统（ITS）中求解多条准最短路径的问题,提出了一种混合算法。该算法以Floyd算法和A*算法为基础,主要运用遗传算法来求解多条准最短路径。实验的结果表明了该混合算法的可行性和比其他算法的高效性。     

基于PCNN的交通路径寻优算法研究

路径寻优作为智能交通系统的重要组成部分,搜索效率需要提高,但是目前的算法未能快速准确地实现大规模交通路网路径寻优的计算功能。本文提出脉冲耦合神经网络（PCNN）求解最短路径,根据PCNN独特的自动波并行传播特性,结合大规模路网“节点数目多、结构复杂”的特点,采用PCNN改进模型。各神经元点火形成脉冲波在路网传播,记录最先到达脉冲波走过的路径为最短路径。最后给出路径搜索实现算法并与蚁群算法、Dijkstra算法比较,通过实例验证了改进模型和算法的有效性,该算法对求解大规模实时问题具有一定优越性。     

基于遗传算法的最短路径探索

最短路径问题是图论中的典型问题,在生产和生活中具有广泛的实例。它介绍了最短路径的遗传算法的表示与实现、适应函数、交叉和变异操作等问题,对遗传算法求解最短路径问题作了有益的尝试,详细分析了求解最佳路径的遗传算法的构成要素,着重探讨遗传算法求解最短路径问题的可行性,最后通过两个实例求出了两幅图的最短路径。     

基于微粒群算法的城市公交线网模型研究

微粒群算法是求解组合优化问题的一种新的群体智能进化算法,从城市公交乘客选择出行路径的决策因素出发,以微粒群算法进化机理为核心,结合微粒群进化算法中的局部搜索与全局搜索同时进行的优点和运筹学旅行商组合优化理论,系统地建立了规划城市智能交通公交线网最短路径的数学模型进化算法,并通过MATLAB 7.0进行了实例仿真,得到了城市公交线网出行选择模型中总运输里程权重最短的优化目标。仿真结果也表明,该进化算法模型是解决城市公交线网规划的有效方法。     

公交车网络的最短路径算法及实现

最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题．旨在寻找图中任意两结点之间的最短路径。一般在交通道路网络中最短路径问题就是单纯地求解两点问的最短路径。为了保证实用性，公交车网络的最短路径算法以转车次数最少为首要目的。文中借鉴广度优先搜索的思路来求解最短路径，即逐个找出经过起点站和终点站的车次以及这些车次沿途可转的车次。首先说明了算法的计算机实现方法，再举例详细说明其过程，最后指出此算法的扩充用途。     

智能交通系统中Dijkstra算法的高效实现

在智能交通系统中，最佳路径和最短路径的计算是车辆导航功能重要环节，由于越来越多的实时信息参与计算，使得计算行车时间最短的路径变得更频繁，加上道路网络的结点数量和路段数量多，因此，对算法的效率也就要求更高。目前最常用的最佳路径/最短路径算法之一是Dijkstra算法。在智能交通系统中，通过建立相关的数据索引表，可以高效地实现Dijkstra算法，与原始算法相比，大大提高了效率。     

基于社区分析的最短路径计算

具有城市规模的大规模交通网络作为大规模网络的一个应用领域,由于不断升级的交通紧张问题,近年来也成为一个热点研究领域.智能交通领域中,在进行动态交通分配时,需要快速计算当前路况状态下的最短路径,因此大规模网络中最短路径的算法研究具有相当重要的现实意义,但由于网络规模因素,最短路径计算非常耗费资源.在社区分析的基础上,对大规模网络进行分割及简约,并提出了一个切实可行的最短路径的并行算法,并对该算法的正确性和时间复杂度进行了分析,理论分析及实验结果均表明:本算法在大规模网络应用中明显优于单纯应用迪杰斯特拉算法以及LC-2q并行算法,具有良好的实用性.     

A Hierarchical Path View Model for Path Finding in Intelligent Transportation Systems

Effective path finding has been identified as an important requirement for dynamic route guidance in Intelligent Transportation Systems (ITS). Path finding is most efficient if the all-pair (shortest) paths are precomputed because path search requires only simple lookups of the precomputed path views. Such an approach however incurs path view maintenance (computation and update) and storage costs which can be unrealistically high for large ITS networks. To lower these costs, we propose a Hierarchical Path View Model (HPVM) that partitions an ITS road map, and then creates a hierarchical structure based on the road type classification. HPVM includes a map partition algorithm for creating the hierarchy, path view maintenance algorithms, and a heuristic hierarchical path finding algorithm that searches paths by traversing the hierarchy. HPVM captures the dynamicity of traffic change patterns better than the ITS path finding systems that use the hierarchicalA * approach because: (1) during path search, HPVM traverses the hierarchy by dynamically selecting the connection points between two levels based on up-to-date traffic, and (2) HPVM can reroute the high-speed road traffic through local streets if needed. In this paper, we also present experimental results used to benchmark HPVM and to compare HPVM with alternative ITS path finding approaches, using both synthetic and real ITS maps that include a large Detroit map (> 28,000 nodes). The results show that the HPVM incurs much lower costs in path view maintenance and storage than the non-hierarchical path precomputation approach, and is more efficient in path search than the traditional ITS path finding using A* or hierarchical A* algorithms.     

Parallel Algorithms for Dynamic Shortest Path Problems

The development of intelligent transportation systems (ITS) and the resulting need for the solution of a variety of dynamic traffic network models and management problems require faster‐than‐real‐time computation of shortest path problems in dynamic networks. Recently, a sequential algorithm was developed to compute shortest paths in discrete time dynamic networks from all nodes and all departure times to one destination node. The algorithm is known as algorithm DOT and has an optimal worst‐case running‐time complexity. This implies that no algorithm with a better worst‐case computational complexity can be discovered. Consequently, in order to derive algorithms to solve all‐to‐one shortest path problems in dynamic networks, one would need to explore avenues other than the design of sequential solution algorithms only. The use of commercially‐available high‐performance computing platforms to develop parallel implementations of sequential algorithms is an example of such avenue. This paper reports on the design, implementation, and computational testing of parallel dynamic shortest path algorithms. We develop two shared‐memory and two message‐passing dynamic shortest path algorithm implementations, which are derived from algorithm DOT using the following parallelization strategies: decomposition by destination and decomposition by transportation network topology. The algorithms are coded using two types of parallel computing environments: a message‐passing environment based on the parallel virtual machine (PVM) library and a multi‐threading environment based on the SUN Microsystems Multi‐Threads (MT) library. We also develop a time‐based parallel version of algorithm DOT for the case of minimum time paths in FIFO networks, and a theoretical parallelization of algorithm DOT on an ‘ideal’ theoretical parallel machine. Performances of the implementations are analyzed and evaluated using large transportation networks, and two types of parallel computing platforms: a distributed network of Unix workstations and a SUN shared‐memory machine containing eight processors. Satisfactory speed‐ups in the running time of sequential algorithms are achieved, in particular for shared‐memory machines. Numerical results indicate that shared‐memory computers constitute the most appropriate type of parallel computing platforms for the computation of dynamic shortest paths for real‐time ITS applications.     

RBF神经网络的行车路径代价函数建模

行车路线优化是城市智能交通系统的研究热点之一,对整个交通系统的优化起着重要作用.分析了影响行车时间的各种因素,结合图论中最短路径算法,建立了基于RBF神经网络的路径代价函数模型.基于该函数模型,可以计算出交通图中任意给定两地间的时间最优路径.将该模型应用于实际路况进行有效性验证,得到了有实用价值的结果,说明了该模型的正确性和有效性.     

The shortest path problem with discrete fuzzy arc lengths

In the past, the fuzzy shortest path problem in a network has attracted attention from many researchers for its importance to various applications. In this paper, we propose a new algorithm to deal with the fuzzy shortest path problem. It is composed of fuzzy shortest path length procedure and similarity measure. The former is presented to determine the fuzzy shortest path length from source node to the destination node in the network, and the latter is used to measure the similarity degree between fuzzy length sets. This algorithm not only can yield shortest length but also can offer the actual shortest path to decision makers. An illustrative example is also included to demonstrate our proposed algorithm.     

引入必经点约束的路径规划算法研究

针对传统A*算法存在搜索范围广、运行效率低的问题,提出了一种引入必经点约束的路径规划算法。该算法结合障碍物分布特点,通过寻找最短路径必经点,实现对A*搜索方向的约束,再对最短路径段进行拼接得到最短路径。最后,在100×100网格地图中进行对比实验,结果表明,引入必经点约束的改进算法比传统A*算法的结点访问量大幅降低,运行效率得到显著提高。     

GIS领域最短路径搜索问题的一种高效实现

目前在 GIS领域 ,对最短路径搜索问题的研究和应用较多 ,其中最短路径搜索算法的效率问题是普遍关注和在实际应用中迫切需要解决的问题 .通过对基于 Dijkstra最短路径搜索算法的优化途径的分析 ,从算法本身和数据存储结构两个方面同时对此问题的解决方案进行了优化 ,提出了直线优化 Dijkstra算法 ,并进行了必要的证明和适用条件论述 .此方案应用到“全国主要城市间公路信息查询”系统中 ,取得了较为满意的效果 ,同时也给出了相关的测试数据