基于路网模型的路径选择策略研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w_mz2007
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随着我国城市化脚步迅猛发展,汽车数量也突飞猛进,由此带来的交通拥堵问题不容忽视。为了解决城市的交通拥堵问题,节约人们的出行时间和出行成本,落实能源节约和环境保护,在城市交通道路网络上建立完善的交通诱导技术框架是解决问题的思路之一。交通诱导技术框架是建立以交通道路网络为模型的路径规划系统,依靠现有的电子信息技术和算法理论为出行者提供最优的出行路线,节约人们的出行时间和出行成本,提高道路交通的整体运行效率。在构建交通诱导技术框架时,主要考虑两个方面:一是构建稳定性高、实用性强的交通路网模型;二是制定路网模型下高效率的路径选择策略。在路网模型的构建方面,在已有的路网模型研究中,多数都是构建以路段交叉点为基本元素的路网模型,根据结点的在图模型中的关系来表示实际道路网络的路径关系。这种模型的缺点是不能够直观的获取路段之间的关系,另外需要一些如转弯限制、方向限制、方向限制等辅助信息来表达路径之间的关系。为了能够更好的表达相邻路段之间的这种前驱和后继关系,本文构建了 RNMBRS路网模型。在RNMBRS路网模型对应的存储结构上采用了正向和逆向邻接表方式,邻接表中每个节点的存储内容都为路段信息,头节点后的所有后继节点都是与该头节点路段有可达或和被可达关系的路段,这种存储结构可以一定程度上提高路径搜索的效率;在最优路径选择策略方面,已有的最优路径选择研究中,这些研究思想上大多继承了图论的最短路径思想,很难在搜索空间和时间上有多突破,另外对于全局状态下重复计算问题也没能很好的解决。为了能够缩小路径选择策略的搜索空间和时间复杂度,本文提出了一种信息共享的双向路径选择策略。在一定程度上更好地使用共享信息,避免重复计算,减少了路径规划时的搜索空间和时间空间。为了验证RNMBRS路网模型的稳定性和路径选择策略的可行性,使用开发工具Visual Studio 2010和MapXtreme,构建了路网模型,在数字地图的存储上,采用了以路段为基本元素的存储方案。并在该路网模型上验证了本文提出的信息共享的双向路径选择策略的有效性。在性能上,通过与传统路径规划算法的对比验证了这种路径选择策略的高效性和实用性,也从仿真实验的角度验证了本论文思路的可行性。
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