[发明专利]一种减少路径分支的交通巡回路径规划方法

权利要求书

1.一种减少路径分支的交通巡回路径规划方法，其特征在于，该方法首先将交通运输节点和路径表示成权重图，然后将权重图通过一种最优四节点路径转化为频率图，将路径的频率作为启发式信息删除大量不相关路径分支，实现简化交通地图和降低最短交通巡回路径求解难度的目的；另外，路径的频率也作为启发式信息，引导启发式算法快速地搜索出最短的交通巡回路径；具体包括如下步骤：

A.首先删除交通地图中大量与最短交通巡回路径不相关的路径分支，确定交通地图上巡回路径中的交通运输节点和各节点之间的路径；

B.将交通运输节点和节点之间的路径表示成一个权重图，权重图上节点代表交通运输节点，以节点之间的连线为边，代表交通路径，边上的权重代表路径距离、交通工具行走时间或运输成本，一个权重图上各边上权重的含义一致，保证最短交通巡回路径的权重不矛盾；另外，建立节点之间的邻接关系矩阵和距离矩阵，邻接关系矩阵的元素代表节点之间是否存在路径或边，距离矩阵的元素代表节点之间路径的长度；

C.以权重图为对象，随机产生给定端点的包含每条边的N条最优四节点路径，采用给定端点的最优四节点路径计算每条边的频率，将权重图转化为频率图，频率图中每条边的频率代表该边在给定端点的最优四节点路径中出现的次数；

D.给定一个频率阈值，删除频率图中频率小于频率阈值的边，生成一个包含较少数量边的新频率图，即简化的交通地图和对应的新权重图；

E.如果新频率图或新权重图的边数大于某个给定值，以新权重图为基础，转向C步骤开始下一轮路径分支的删除操作；如果新频率图或新权重图中边的数量小于某个给定值，转向F步骤；

F.以删除大量不相关路径分支的频率图为对象，选择一个初始节点，将巡回路径规划生成路径的频率作为启发式信息，引导求解方法快速搜索出最短的交通巡回路径；或采用分支定界方法，以边的频率为启发式信息搜索最短交通巡回路径；

G.计算出最短或较短的交通巡回路径，输出计算结果。

2.根据权利要求1所述减少路径分支的交通巡回路径规划方法，其特征在于，所述步骤G计算出最短或较短的交通巡回路径，为方便计算，将节点之间的权重信息表示成距离矩阵DM，距离矩阵的元素为对应两个节点之间边的权重；为明确表示交通运输节点之间是否存在路径，建立权重图的邻接关系矩阵AM，如果两个交通运输节点之间存在路径，权重图中连接对应的节点之间有边连接，邻接矩阵中对应的元素为1，否则为0；给定一个包含n个交通运输节点的交通地图，如果任意两个节点之间均存在路径，那么权重图中将会存在n(n-1)/2条边，距离矩阵DM和邻接矩阵AM则均是n×n矩阵。

3.根据权利要求1所述减少路径分支的交通巡回路径规划方法，其特征在于，所述权重图是交通地图的数学化形式，交通运输节点表示成权重图中的节点，交通路径表示成权重图中的边，交通路径长度、交通工具行走时间或运输成本表示成权重图中边的权重，将边的权重表示为有具体意义的物理量：交通时间、成本或距离。