[发明专利]城市路网负载平衡方法

权利要求书

1.城市路网负载平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）建立给定有路网中各节点的位置和链路的连通情况、包含各链路的权重和容量、且给定有不同源节点、宿节点的节点对的路网拓扑；

（2）计算所有给定的源节点、宿节点的节点对的网络最大流；

（3）根据最大流最小割定理重新计算路网中各链路的权重；

（4）根据链路的权值，计算源节点和宿节点的最短路径。

2.根据权利要求1所述的城市路网负载平衡方法，其特征在于，所述步骤（2）具体包括以下步骤：

定义一条路径，将路径上所有与路径方向一致的链路定义为正向链路，将路径上所有与路径方向相反的链路定义为反向链路；将路径上所有正向链路的流量小于容量，且该路径上所有反向链路的流量大于0的路径定义为增广路径；

（2a）判断路网中是否存在源节点s到宿节点t的增广路径P，若存在增广路径转到步骤（2b），否则结束；

（2b）确定增广路径P的增广容量d，d的值为增广路径P中链路的最小容量；

（2c）沿着增广路径P输送d单位的流；

（2d）将增广路径上各正向链路的容量减去增广容量，将各反向链路的容量加上增广容量，并返回步骤（2a）。

3.根据权利要求2所述的城市路网负载平衡方法，其特征在于，所述步骤（3）具体包括以下步骤：

（3a）根据最大流最小割定理求得最小割链路，即从源节点s向宿节点t进行广度优先搜索，并将搜索到的节点进行标记，所有与进行标记的节点和未进行标记的节点连接的链路便为最小割链路；

（3b）将存在于某个节点对最小割集中的链路定义为关键链路，将最大流流经的除了最小割链路的链路定义为准关键链路；

（3c）将容量小于当前节点对容量需求的链路设定为不可通过；

（3d）计算所有链路的权值。

4. 根据权利要求3所述的城市路网负载平衡方法，其特征在于，所述步骤（4）具体包括以下步骤：

（4a）根据链路的权值计算最短路径；

（4b）沿最短路径更新链路剩余的可用容量。

5. 根据权利要求4所述的城市路网负载平衡方法，其特征在于，步骤（3d）中，所述关键链路的权值通过以下公式得出：

，其中，为存在于节点对的最小割中的链路l的集合；为加权系数；

所述准关键链路的权值通过以下公式得出：

，其中，为存在于节点对的准关键链路l的集合链路；为链路l上的剩余可用容量；为节点对的网络最大流中除了最小割链路之外流经链路l的流量；为加权系数。