簇类特征城市群间的TSP问题研究

针对现实生活中旋行商问题(TSP)大量样本集一般具有呈区域分布的簇类特性,提出了一种基于平衡聚类的免疫遗传算法.首先分析了城市样本点的分布特征,采用平衡聚类算法将城市样本点聚成K个不同的类,并找出类与类之间的最短路径;然后采用免疫遗传算法得到类内部城市间的最短路径;最终得到全局最短路径.仿真试验证明,该算法明显提高了收敛速度.     

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。     

一种改进的分层路网的路径规划算法应用

为了提高路径规划效率,提出一种改进的分层路网的路径规划算法。首先,城市路网进行分层处理,以经典A*算法为核心,在高层路网上使用改进机制,评估函数做相应调整,然后,对其权值设置上下限阈值,提高算法的搜索精度及搜索效率。实验结果表明,规划的路径并非Dijkstra算法的最短,但是改进的算法使快速路段所占比例达90%以上,实际运行最优。     

改进Dijkstra算法在PGIS中的应用

传统Dijkstra算法用于路径诱导会使路网节点的数量增多、搜索范围扩大,从而耗费大量时间和空间,降低停车诱导信息系统(PGIS)的运行效率和实时性。针对城市路网的特定环境和路径诱导需求,根据2点之间直线最短的原理,在Dijkstra算法的基础上,提出一种应用于PGIS、基于矩形搜索范围的改进Dijkstra算法,设计并实现城市路网模型中单行、禁行、交叉点时间延误等问题的解决方案。实验结果表明,改进Dijkstra算法可以减少路网节点搜索范围和计算复杂度,提高用户搜索路径的实时性。     

城市动态时间最短路径诱导系统实现研究

就城市路网动态时间最短路径诱导系统的实现展开研究.针对邻接表和邻接矩阵在保存完整的路网信息时出现高冗余并导致算法计算时间成倍增加的现象,以改进的前向关联边结构作为路网的存储结构,并依此对Dijkstra算法进行改进,用于路网节点之间动态时间最短路径的求取.在此基础上,基于市区实时交通流数据和相位配时信息,结合高精度交通电子地图,开发了东莞市动态路径诱导系统进行实验仿真.该系统针对改进后的算法与原算法的差异,设置了静态和动态两种最短路径计算模式,对两种模式的计算时间和计算结果进行了对比.结果表明改进算法能够在不增加时间复杂度的前提下,充分考虑动态交通流状况、交叉口限向和转向延误,有效解决城市路网动态时间最短路径问题.     

路网中基于地理位置和区域封闭性的最短路径的查询算法

针对大规模城市路网寻找最短路径的问题,提出了一种基于边的聚类树(ECT)和最小封闭格(MCL)的算法来达到路网中快速查询的目的。首先对给定的城市路网进行预处理,即利用封闭格的定义对路网进行划分;其次利用ECT树对划分出的MCL格进行存储;最后利用虚拟路径的思想(两点之间直线距离最短)并结合MCL格的性质和路网的平面性的特点,利用ECT树存储的优势,在查询中大大减少了无用节点的访问数量,降低了时间复杂度,从而达到了快速寻找最短路径的目的。理论分析和仿真实验表明,在大规模的城市路网中ECT树的存储空间相比PCPD算法减少了约45.56%,相比TNR算法减少了24.35%,其在存储方面略优于较为完备的SILC算法。MCL算法在查找过程中的搜索效率比SPB算法快15.6%。实验结果表明基于ECT存储的MCL算法在实际查询过程中能提高查询的效率。     

基于节点度和最小支撑聚类的路径搜索算法

在复杂网络的理论基础上,基于节点度和最小支撑聚类构造了一个阻抗函数,利用该阻抗函数提出了一种可应用于城市路网的启发式路径搜索算法,该算法搜索到的路径可以在总路径长度接近理论最短的同时,通过避免取径可能发生拥堵的路段,从而降低遭遇拥堵情况的风险;根据该算法编程实现了一个简易导航程序,通过实际路网数据验证了算法的有效性。     

改进Dijkstra算法在GIS导航应用中最短路径搜索研究

研究GIS在电子导航系统应用中的最短路径搜索效率问题。在电子导航系统中对最短路径的搜索效率要求很高。随着城市发展交通线路剧增,传统的基于Dijkstra算法的GIS导航系统不能适应日益复杂的交通线路,存在最短路径搜索效率过低的问题。考虑到GIS空间分布的特性,提出了改进的Dijkstra算法用以解决GIS导航中的最短路径搜索问题。改进算法不仅避免了传统Dijkstra算法逐个节点遍历搜索,而且根据方向优先特性缩小搜索范围,大大减少了搜索工作量,并通过改变搜索节点存储的数据结构提高了最短路径的搜索效率。实验表明,这种改进算法较之传统算法能够有效提高最短路径的搜索效率,满足了电子导航系统对最短路径搜索效率的要求,取得了满意的结果。     

K则最短路径算法效率与精度评估

精度和效率是决定最短路径算法实用价值的重要依据。对于K则最短路径问题,各种理论严密算法和有损算法的实用性分析是目前研究的薄弱环节。理论严密算法的实际运行效率比较及其有损算法的精度损耗与效率提高幅度的定量化一直未得到深入研究。针对这一问题,在对K则最短路径算法进行系统分类的基础上,分析了各种经典的理论严密算法和精度有损算法的特征与时间复杂度,结合实际城市路网数据对各种K则最短路径算法的运行效率和精度进行了测试和比较。结果显示,与有损算法相比,理论严密的K则最短路径算法普遍缺乏实用性,只有多重标号算法适合于某些要求精度无损的应用;而一些有损K则最短路径算法以较小的精度损失换取了较大幅度的效率提高,尤以双向搜索算法最具应用推广价值。     

一种基于道路网络层次拓扑结构的分层路径规划算法

鉴于平面最短路径算法应用于大规模网络规划中的效率不高,而分层算法引入"分而治之"策略,则能有效解决此难题。为了利用分层算法进行路径规划,首先研究了分层算法的数据基础——道路网络层次拓扑结构,其涉及基于道路等级的路网分层抽象、道路数据分区组织、以区域为单位的路网层次拓扑关系模型;接着提出了一种适用于LBS(基于位置的服务)的分层路径规划算法。该算法先通过距离值判断是否切换到上一层;然后利用启发式A*算法搜索入口和出口;最后使用双向策略搜索层内两点之间的最短路径。利用现实道路网络进行的实验分析结果表明,该算法能从本质上提高大规模网络中路径规划的效率。     

一种考虑交通限制信息的道路网络模型

随着城市交通网络的发展,实际道路中的交通限制信息使得道路网络中的最优路径规划变得更加复杂,针对这一问题,笔者讨论了一种考虑交通限制信息的道路网络模型,并详细阐述了该模型的存储方法及各种常见交通限制信息的解决方案,然后给出了利用此模型求解最优路径的改进的Diiktra算法描述。最后,笔者根据北京市道路数据建立道路网络,通过实际数据进行验证,实验结果表明,该模型及算法能满足实际道路网络的最优路径分析的需要,具有一定的应用价值。     

动态交通网络中最优路径查找算法*

在真实交通网络中,可能出现某高速公路在某一时刻内通过的车辆过多,从而改变了该时刻道路的即时速度,这就需要对道路的交通流量进行监控。针对这一问题,通过建立交通网络的速度模式库,根据道路可达速度的变化更新速度模式。基于A*算法与速度模式库,提出针对动态交通网络的最短路径查询算法。采用真实数据集对算法进行测试,结果表明,应用该方法能够有效地解决在速度模式发生变化的情况下最优路径的查找,使交通网络中的最优路径查询更为准确有效。     

城市交通最优路径算法

城市智能交通系统中,最优路径算法及其优化是研究热点之一,是整个交通系统较为核心的部分.结合图论中最短路径算法,研究了城市交通可达路径算法,并对其进行了有效优化.通过图论中的路径代价函数,提出了城市最优路径算法,在此基础上,通过优化搜索区域、可达路径的搜索方向以及路网分层搜索等优化策略,达到了优化城市最优路径算法的目的,提出的城市最优路径及其优化算法能够给出行者提供多条参考的时间最优路线,方便出行者选择.通过算法的应用实例,验证了城市最优路径及其优化算法的有效性与实时性.     

基于分层的改进A＊算法在路径规划中的应用

智能交通中的路径诱导系统能够极大地提高人们的出行效率与出行体验。经典A＊算法只注重搜索精度而忽略了搜索效率,在城市道路网络分层的基础上,对高层道路使用的A＊算法进行了改进,对于道路网络中的不同节点,设置估价函数具有不同的权值,同时给定权值的一个上下限阈值,以平衡算法的搜索效率与搜索精度。实验表明,得到的最短路径虽然不是常规的距离最短却是实际行驶时间最优的。     

交通网络最短路径标号算法的实现与效率分析

标号算法是交通网络最短路径算法族中应用最广泛的算法,其中以各种D ijkstra算法为核心的标号设定算法是各种商用G IS平台网络分析算法的首选。然而,同样隶属于标号算法的标号改正算法在交通网络路径分析中却罕有应用。为了将标号改正算法应用于交通网络路径分析,首先讨论了标号算法的基本结构;然后分析了标号设定算法和标号改正算法的实现过程、复杂度、运行特点和适用性,进而选择了标号设定和标号改正算法中公认的几种优秀算法———基于逼近桶结构和改进四叉堆的D ijkstra算法(D IKBA与D IKQH)以及Pallottino算法(TWO-Q),并结合交通网络邻接链表结构予以实现;最后采用城市交通网络数据,对几种算法的实际运行效率进行了对比试验,试验结果表明,标号改正算法和标号设定算法优点各异;由于交通网络路径算法的应用越来越强调动态性和网络适用性,而且标号改正算法较之标号设定算法具有更大的适用范围,因此其在交通网络路径分析中具有极大的应用潜力。     

基于道路风险评估的城市路网实时路径选择

为了缓解城市交通拥堵、避免交通事故的发生,城市路网的路径选择一直以来是一个热门的研究课题.随着边缘计算和车辆智能终端技术的发展,城市路网中的行驶车辆从自组织网络朝着车联网(Internet of vehicles,IoV)范式过渡,这使得车辆路径选择问题从基于静态历史交通数据的计算向实时交通信息计算转变.在城市路网路径选择问题上,众多学者的研究主要聚焦如何提高出行效率,减少出行时间等.然而这些研究并没有考虑所选路径是否存在风险等问题.基于以上问题,首次构造了一个基于边缘计算技术的道路风险实时评估模型(real-time road risk assessment model based on edge computing, R³A-EC),并提出基于该模型的城市路网实时路径选择方法(real-time route selection method based on risk assessment, R²S-RA). R3A-EC模型利用边缘计算技术的低延迟,高可靠性等特点对城市道路进行实时风险评估,并利用最小风险贝叶斯决策验证道路是否存在风险问...     

基于OpenStreetMap最短路径算法的分析与实现

随着计算机网络技术和地理信息科学的发展,最短路径问题无论是在交通运输,还是在城市规划、物流管理、网络通讯等方面,都发挥了重要的作用。文中旨在阐述如何基于OSM运用Dijkstra算法计算两联通节点之间的最短路径。首先介绍了开放式OSM的特点以及地图数据文件中道路图像元素的数据结构;然后运用正则表达式算法从OSM数据中提取出交通道路信息,并选择合适的结构进行存储;最后通过将道路信息抽象成路径拓扑图,并以道路的地理距离作为路径权值,运用Dijkstra最短路径算法求解出两连通节点之间的最短路径。     

一类标准矩形网络节点间最短路径的求解方法

针对常见的交通道路最短路径问题, 提出标准矩形网络的概念, 分析其节点间最短路径的性质, 并在此基础上给出一种新颖的最短路径求解算法. 该算法利用标准矩形网络的几何性质, 简化了搜索方向和步长的判断, 同时指出常见的交通道路网络一般均可以整体或部分化为标准矩形网络. 与常见的求取最短路径的Dijkstra、Floyd、ACO、A* 等算法进行仿真实验比较, 实验结果表明, 对于大规模标准矩形道路网络, 所提出算法具有更好的寻优精度、稳定性和寻优速度.

     

基于分块路径缓存的在线路径搜索算法

为建立一个高效的互联网在线地图服务路径搜索引擎,提出一种基于分块路径缓存的最短路径算法。对路网重采样得到路网密集度图像,提出路网分块算法ISODATA。根据路网子块构建路径缓存设计缓存路径索引算法,提出基于子块缓存路径与节点间动态路径结合的双向路径搜索算法。实验结果表明,该算法可将城市级在线路径搜索时间控制在0.2 s以内,降低网络地图服务路径计算服务器负荷。