基于换乘次数最少的公交网络最优路径模型研究

结合乘客出行心理分析,提出以换乘次数最少为目标的公交乘车模型。在公交网络建模方面,综合考虑公交站点空间关系,提出空间数据到拓扑模型再到搜索模型的公交网络双层建模方案。通过搜索模型的建立,将最小换乘次数问题转化为两点间的最短路径问题进行求解。在搜索算法的设计上,首先提出改造的边权为1的Dijktra算法,以此为基础设计前驱节点算法。并以前驱节点算法为前提,设计所有最短路径算法,能够高效地求解两点间的所有换乘次数最小的乘车方案。最后,以大连市公交数据为例,验证了建模方案和算法的可行性。     

基于加权策略的最优公交车路径检索模型

人们在出行前常会规划出行线路,将距离、时间及线路等作为主要的考虑因素,其路径检索模型是一种集距离、目标和交通模式为一体的复杂检索模型。该文基于有向网构建一种新的检索模型,该模型不仅能通过加权策略来满足出行者多目标检索的需求,且能通过改变速度来实现多种交通工具的换乘。最后,以真实数据建模验证了该模型的有效性和实用性。     

针对公交的最优路径算法

在总结公交网络特点的基础上,提出了运用“燃烧”算法来计算公共交通系统的最优路径算法。并用一个简化的例子来说明了这种算法的算法流程,最后结合北京公交网络的一些数据,对这种算法以及经典的Dijstra算法做了几点比较,无论在空间还是时间复杂度上这种算法都大大优于Dijstra算法。     

公交出行最优路线查询系统设计

针对目前城市公交出行最优路线研究存在的问题,重点增加了对合理区域内步行换乘和站点、路线的等级划分等因素的考虑.首先建立站点和路线数据库表,起讫两点双向展开搜索,充分考虑合理区域内步行换乘的情况,利用公交路线集合求交集和公交站点集合求交集的方法查询出公交出行最优路线候选方案集,然后对路线等级、站点等级和里程进行综合比较,最后选取公交出行最优方案.利用该算法进行模糊化查询可实现一次换乘的候选方案更多,真实地反映出公交出行的实际换乘情况,提高了出行效率.     

公交出行最优路径搜索的有向赋权图模型

当前的公交查询系统和模型在处理多目标和多模式查询时,存在着描述困难和缺乏灵活性的问题。为此,基于有向赋权图提出了一种新的公交出行最优路径搜索模型。该模型不仅可以让用户设定可接受的最大步行距离,而且通过灵活的赋权策略利用最短路径搜索算法可以满足个性化的查询要求,尤其是在多目标查询方面具有较强的表达能力。以真实的公交数据实验表明提出的模型有效、实用。     

基于图论模型的一类集成电路布线算法

针对具有曼哈顿模型的一类通道布线,提出了一个依据图论模型的最优轨道高度布线算法。算法根据通道上结点的水平约束图和垂直约束图,依次安排好每一个结点的布线轨道,进而通过通孔可以把所有的结点在2层轨道上布线完成。通过计算分析,该算法相对以前的算法能够达到更优的布线高度,并且其复杂性保持不变。     

时态图最短路径查询方法

最短路径查询问题已被研究多年,然而,目前已有大部分工作主要集中在普通图上,针对时态图最短路径查询的研究工作相对较少.时态图中,2个顶点之间有多条边,每条边附带有时态区间,记录着边上代表事件的发生时间和结束时间.时态图最短路径查询在城市交通路径规划、社交网络分析、通信网络挖掘等领域有着广泛的应用.由于最短时态路径的子路径不能保证是最优子结构,传统的普通图最短路径计算方法不再适用于时态图.因此提出了基于压缩转化图树(CTG-tree)索引的查询方法,该方法包含预处理和在线查询2个阶段.预处理阶段将时态图转化为普通图,提出了一种无损压缩方法将转化图压缩以减小图规模,采用层次划分技术将压缩有向图分解为若干个子图,并基于子图建立CTG-tree索引.CTG-tree中的节点保存相应子图内部分顶点之间的最短路径、孩子节点对应子图的边界点之间的最短路径、孩子节点对应子图的边界点与当前节点相应子图的边界点之间的最短路径信息.在线查询阶段基于构建的CTG-tree索引,提出了一种高效的最短路径查询方法.基于4个真实的时态图数据集实验结果表明,与现有方法相比,提出的方法具有更优的查询性能.     

Dijkstra算法求解最短路径的设计与实现

对任意图,选择合适的数据结构表示图,在此基础上实现求解最短路径的Dijkstra算法。对所设计的图的数据结构,提供必要的基本功能。建立图的表示模块,顶点的插入和删除操作模块;在建立图之后从单源点开始求最短路径并显示。实现的功能有建立有向图,排除和增加目的地,方便找出最短路径,在建立好的有向图中,显示出来从顶点到各个顶点的最短路径。     

城市公交查询系统设计

主要分析了当前影响公交出行的几个主要因素,引用现有公交最短路径算法及最小换乘算法进行分析比较,设计出公交出行的最优模型,建立了一个公交查询系统,满足人们在较短的时间找出最优的出行及换乘方式.     

最短路径树的计算与修改算法

在有向赋权图Ｇ＝（Ｖ，Ｅ，ＣＯＳＴ）上，给出了求解以每个顶点为根的向前／向后最短路径树（ＦＢＳＰＴ）算法。当Ｇ中的边被删除或边权增加时，证明了在这种情况下，不可能存在高效的对ＦＢＳＰＴ的修改算法；而对边添加和边权减少的情况，本文给出时间复杂性为Ｏ（ｎ￣２）的修改算法。此外，本文也讨论了对上述算法的并行实现问题。     

基于二部图模型的公交网络路径搜索算法

采用二部图模型描述公交网络,将公交站点和公交线路抽象为二部图中的两类顶点,用参照距离值度量站点间出行路径的长度。考虑换乘因素和距离因素对公交出行者路径选择行为的共同影响,在Dijkstra算法基础上,设计了公交网络最优路径搜索算法。引入迭代惩罚函数,将其进一步扩展为多路径搜索算法。通过算例验证了算法的有效性。     

公交网络路径规划问题中的一种高效索引方法

TTL是在公交网络中求解最早到达路径、最晚出发路径和最短耗时路径的一种高效索引。TTL采用Time-dependent Dijkstra为核心算法构建索引,存在两个不足：大量的昂贵的出堆操作拖慢了建立索引的效率以及所求得的路径具有较多的换乘次数。针对这两个不足,提出了一种基于旅程的索引TAIL。TAIL预先生成部分路径,在查询阶段通过匹配部分路径得到最优解,避免在原图上做查询,提高效率。TAIL并不是基于图结构,而是以旅程为单位存储公交数据。在生成路径时,首先扫描路过起点的旅程,找到从起点直达的站点;然后扫描从直达站点出发的旅程,找到一次换乘可达的站点;如是这般,从可达站点出发扫描旅程,发现更多的可达站点。为了在早期找到最早到达路径,从而减少旅程的扫描量,TAIL并没有严格按照换乘次数的顺序扩展站点。这种方法避免了昂贵的堆操作,也保留了旅程的完整性。在真实数据集上测试表明,与TTL相比,TAIL有较短的建立索引的时间,生成的路径的换乘次数也较少。     

基于多式联运的组合优化模型及求解方法

针对集装箱多式联运中运输路线优选和运输方式优选的问题,建立了组合优化模型,该模型是一个0-1规划模型。通过将运输网络划分成若干阶段,存在路径的不相邻阶段间增加虚拟城市节点,构建了扩展的虚拟运输网络,把原问题转化成一个带时间约束和能力约束的最短路径问题,给出了相应的求解方法。该方法的主要优点:它是一个更简单的方法;不受随机分布多城市的限制。     

基于参考节点嵌入的图可达性查询

针对k步可达性查询算法无法解决带距离约束的图可达性查询问题,提出基于参考节点嵌入的图可达性查询算法。首先,从所有节点中选出极少数有代表性的全局参考节点,预先计算所有节点与全局参考节点之间的最短路径距离;然后,采用最短路径树和范围最小值查询技术求得局部参考节点;接着,利用三角不等式关系得到查询点对距离范围;最后,根据查询条件中的距离值与查询点对距离范围上、下限值的大小关系,可快速得出可达性结论。针对社会关系网络和公路网络数据,将所提算法与Dijkstra算法、K-Reach算法进行实验对比测试。相较于K-Reach算法,其索引建立时间小4个数量级,其索引规模小2个数量级;相较于Dijkstra算法,在公路网络和社会关系网络中,直接得出可达性结论的比例分别为92%和78.6%,其查询时间大大缩短,分别降低了95.5%和92%。实验结果表明：所提算法能够通过使用较小的索引开销,实现在线查询计算复杂度的降低,可很好地解决既适用于有权图又适用于无权图带距离约束的可达性查询问题。     

基于MapObjects的GIS在公交查询系统中的应用研究

从公交信息管理现状出发,对如何利用GIS组件MapObjects开发公交查询系统进行了研究,针对传统换乘算法不能满足公交查询系统需要的现状,重点阐述了基于换乘次数最少的最优路径改进算法的基本思想.系统选用MapObjects作为GIS二次开发组件,通用语言C#作为开发语言,数据库采用SQLServer2000,实现了GIS软件的基本功能以及公交信息查询功能.     

基于城市公共交通移动模型的协作延迟容忍网络路由策略

如何利用有限的传输机会可靠地传送车载服务感知信息是智能交通发展的“瓶颈”问题,利用公共交通中车辆的运动规律,提出基于节点之间机会接触来进行消息的逐跳转发策略,同时结合公共交通系统自身的特点,设计了一种基于公共交通移动模型的协作延迟容忍网络（DTN）路由算法TF。首先,根据公共交通移动模型自身的特点,将公交、长途客车等节点按其运动路径进行分组,提出一种基于固定运动路径分组的DTN路由算法;然后,将出租车、行人类节点定义为自由节点,并设计了一种基于转发因子控制的DTN路由策略作为分组路由机制的补充。仿真结果表明,与Epidemic、Prophet以及SAW路由算法相比,TF路由算法具有较高的消息投递率和较低的平均延迟。     

Web动态查询系统的新型快速构建平台

研究查询构建平台的当今发展现状,并提出Web动态查询系统的新型快速构建平台.阐述了新型快速构建平台的体系结构,借助用况图分析该平台的功能,将平台分为3种角色:创建者、系统管理员、普通用户.重点介绍Web动态查询系统的创建过程.该平台可以灵活快速地构建可移植、可重用、高稳定的Web动态查询系统,有效地减少了Web查询系统的开发与维护工作.     

基于遗传算法的智能公交发车频率优化研究

在分析公共交通线网发车间隔优化理论的基础上,从公共交通线网间发车间隔对公交网络系统进行优化出发,提出了基于社会总体效益最优的思想,构建了公共交通线网发车间隔优化模型,从而解决了智能公交中的线网间智能调度的难题,一种新的生物进化算法遗传算法被引入到问题的求解过程中。模型和算法应用于长春市的典型线路,获得了较好的优化结果。     

基于FPGA的新型公交监控系统设计

针对目前市场上公交监控系统监控区域过小的不足,本文提出了一种基于FPGA的新型公交监控系统设计方案,该系统能够同时全面监控公交车内外的所有区域。系统中FPGA作为核心器件,主要完成的功能是对视频采集芯片的配置、数字视频的四合一处理和视频的实时显示。实验表明,该方案在满足图像质量要求的同时,较好的兼顾了实时性需求。