[发明专利]基于转向关系的交通路网有向图路径模型构建及求解方法

权利要求书

1.一种基于转向关系的交通路网有向图路径模型构建及求解方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选取路网并建立该路网的路链方向矩阵W_d

将目标路网中每个路口定义为一个节点，第i个路口则为节点V_i，i＝1,2,...,N，相邻两个节点相连形成路链，第j条路链定义为E_j，j＝1,2,...,M，定义路链的方向，沿路链E_j的方向，将形成路链E_j的节点V_j及节点V_j+1分别定义为上游节点及下游节点，则有：

式中，E为目标路网有效路链集合，V_i,V_j为连接节点V_i及节点V_j的路链；

步骤2、建立路链转向矩阵W_t

式中，若由路链E_i转入路链E_j为直行，则w_t＝a，若由路链E_i转入路链E_j为左转，则w_t＝b，若由路链E_i转入路链E_j为右转，则w_t＝b；

步骤3、获取目标路网的SCATS数据，统计M条路链中每条路链所包含的各个车道的不同行驶方向，将当前路链中同一行驶方向的车道归为一类，设有I个行驶方向，则对应I类车道，获得SCATS数据中每一类车道所对应的线圈编号，第i类车道对应的线圈编号为L_i，i＝1,2,...,I，则线圈编号L_i对应第i行驶方向，从而获得M条路链中每条路链下的各个行驶方向所对应的线圈编号；

步骤4、获得目标路网中由起始节点开始达到目标节点的K条不同的路径，每条路径均由相连通的路链连接而成；

步骤5、依据步骤3获得M条路链中每条路链下的各个行驶方向所对应的线圈编号及步骤2获得的路链转向矩阵W_t，获得每条路径所对应的所有线圈编号：

设第k条路径由Q条路链E₁,...,E_q,E_q+1,...,E_Q衔接而成，k＝1,2,...,K，则由路链转向矩阵W_t获得由路链E_q行驶至路链E_q+1的w_q(q+1)的值，根据w_q(q+1)的值获得行驶方向，再由步骤3获得的路链E_q下的该行驶方向所对应的线圈编号L_q获得第k条路径中由路链E_q行驶至路链E_q+1的线圈编号，并将该线圈编号重新定义为E_qL_q，由此获得第k条路径的所有线圈编号。

2.如权利要求1所述的一种基于转向关系的交通路网有向图路径模型构建及求解方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤401、构造扩维矩阵B：

式中，b_ij为4维行向量，这个4维向量每一个元素分别代表掉头、左转、直行、右转到达下游节点；

步骤402、定义路网的邻接矩阵D，有：

式中，若d_ij为路径连通，值为1，否则为0；

步骤403、将邻接矩阵D不断左乘广义邻接矩阵B，设邻接矩阵D第P次左乘广义邻接矩阵B，则有：

式中，为4维行向量，若中的元素不全为0，则说明存在一条由起始节点P+1步达到目标节点的路径，再通过广义邻接矩阵B得到组成该条路径路链。