[发明专利]一种基于定位查询的限行管制网络数据组织与交通诱导路径优化方法

摘要

一种基于定位查询的限行管制网络数据组织与交通诱导路径优化方法，涉及城市道路交通网络管理及交通诱导领域，包括建立限行管制网络数据组织结构并存到网络数据文件中、限行管制网络数据定位查询及基于定位查询的交通诱导路径优化计算三个步骤。本发明能够利用限行管制和网络数据组织提升交通诱导路径优化计算效率，且有普遍适用性，可以应用于各种复杂道路交通网络和改进各种最优路径，为驾驶员提供快捷可靠的行驶路线。

主权项

一种基于定位查询的限行管制网络数据组织与交通诱导路径优化方法，其特征在于由以下步骤实现：（1）建立限行管制网络数据组织结构并存到网络数据文件中首先将道路交通网络抽象为由节点、边、节点和边之间的拓扑关系及边权值构成的带约束有向加权图，这里的节点通常是指交叉口，边是每条路段允许行驶的一个方向，任意一条边都是由两个不相同的节点确定，对图中所有节点和边分别进行编号，每个节点和每条边均有且仅有唯一的编号，编号均从1开始递增，进而构成节点集合N，边集合E，然后，建立一个数据文件用于存储限行管制下的道路交通网络数据，该数据文件共包括如下三列数据：第一列数据名称为ADJLINE，用来按边编号的大小顺序依次存储各边的所有可达邻接节点编号，这里的可达是指边到邻接边之间是单方向连通的；第二列数据名称分别为POSITION，用来按边编号的大小顺序依次存储各边的所有可达邻接边在第一列中的存储位置，该列中每相邻的两个数据分别存储各边的所有可达邻接边在第二列中存储的起始位置和终止位置；第三列数据名称为WEIGHT，用来存储与第二列相对应的邻接边的权重，即路径优化计算过程中的路段阻抗，可以是路段长度及路段行程时间；（2）限行管制网络数据定位查询根据上述三列数据组织特点，给定任意边编号n，则该边的所有可达邻接边为ADJLINE（POSITION（2n‑1）～（POSITION（2n）），其中，POSITION（2n‑1）和POSITION（2n）分别表示第二列数据中的第2n‑1行和第2n行的数据，则该边的所有可达邻接边为ADJLINE数据列中的第POSITION（2n‑1）行到第POSITION（2n）行所存储的数据；（3）基于定位查询的交通诱导路径优化计算基于步骤1中所建立的限行管制网路数据文件和步骤2中所给出的邻接边定位查询方法，设计了一个计算单个节点到其他所有节点的交通诱导路径优化计算方法，共包括以下几个分步骤：分步骤一：初始化，确定起始边为u，为每条边i（i∈E）分别定义一个长度标号d（i）、前驱边标号p（i）、状态标号s（i），其中s（i）=1表示从起始边到该边为最优路径，s（i）=0表示从起始边到该边为非最优路径，且d（u）=0,，对于i≠u的其他边的d（i）=+∞；分步骤二：在所有s（i）=0的边中，令长度标号最小的边b的状态标号s（b）=1；分步骤三：根据数据文件和定位查询方法，确定边b的所有可达邻接边为ADJLINE（POSITION（2b‑1）～（POSITION（2b）），邻接边权值为WEIGHT（POSITION（2b‑1）～（POSITION（2b）），针对其中的每条邻接边j分别判断d（j）> d（b）+WEIGHT（j）是否成立，如果成立，则d（j）= d（b）+WEIGHT（j），否则，d（j）不变，同时令p（j）=b；分步骤四：转至步骤二，重复步骤二和步骤三的计算，直到所有边的状态编号全部为1才停止计算；分步骤五：根据所有边的前驱边标号获取从起始边u到其他所有边的最优路径。