[发明专利]基于出行计划的三维地图的最优路径规划方法

说明书

本发明公开了一种基于出行计划的三维地图的最优路径规划方法，包括：S1、基于二维地图和交通流量数据，建立以时间为第三维度的三维地图模型以及存储地图模型数据的三维矩阵；S2、获得三维地图模型的权值；S3、构造三维地图模型的权值静止的时间域，基于用户的出行计划计算得出局部最优路径；S4、获得总行车时长最短的局部最优路径组合，得到最优总路径；S5、根据最优总路径划建立最小单位路径模型并更新三维矩阵以及三维地图模型，生成路径规划。本发明方法克服基于空间距离最优路径算法无法适应实际交通流量复杂多变以及时空距离最优路径算法复杂缓慢的缺点，可以预算未来的交通流量数据，给出的三维地图的最优路径规划。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域。更具体地，涉及一种基于出行计划的三维地图的最优路径规划方法。

背景技术

最优路径是提升交通效率的关键问题。目前，国内外大多都从四种交通网络情况下来区分以及研究最优路径。这四种交通网络分别是，动态确定、动态随机、静态确定和静态随机的交通网络。一方面，静态确定交通网络的历史最为悠久，对于它的最优路径算法也是最为传统的，如Floyd算法。静态确定交通网络假设交通网络中边的权值是静止且确定的常量，但是无法真实地反映实际交通网络的随机性和时变性，基于空间距离的最优路径算法不能适应。另一方面，动态随机交通网络模型由于当代实际交通流量状况复杂多变，预测的交通流量数据并不稳定，同时基于时空的最优路径算法计算量巨大，难以快速准确满足用户的需求。

因此，需要提供一种基于出行计划的三维地图的最优路径规划方法，能够适应当代的交通流量状况，提升交通效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于出行计划的三维地图的最优路径规划方法，克服基于空间距离最优路径算法无法适应实际交通流量复杂多变以及时空距离最优路径算法复杂缓慢的缺点，可以预算未来的交通流量数据，给出的三维地图的最优路径规划。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种基于出行计划的三维地图的最优路径规划方法，其特征在于，包括：

S1、基于二维地图和交通流量数据，建立以时间为第三维度的三维地图模型以及存储地图模型数据的三维矩阵；

S2、获得三维地图模型的权值；

S3、构造三维地图模型的权值静止的时间域，基于用户的出行计划计算得出局部最优路径；

S4、获得总行车时长最短的局部最优路径组合，得到最优总路径；

S5、根据最优总路径划建立最小单位路径模型并更新三维矩阵以及三维地图模型，生成路径规划。

优选地，步骤S1所述三维地图模型表示为：

G(E,V,T)

其中，E为边；

V为顶点；

T为时间；以及

所述三维矩阵表示为：

M(V_i,V_j,T_k)

其中，V_i、V_j均为顶点集；

T_k为连续的时间集。

优选地，步骤S2所述三维地图模型的权值为：

W＝M(V_i,V_j,T_k)

表示为车辆在T_k时刻出发由顶点V_i到顶点V_j的行车时长；以及