[发明专利]一种基于方向寻优的启发式最短路径搜索方法

摘要

本发明公开了一种基于方向寻优的启发式最短路径搜索方法。该方法首先对当前节点的可扩展节点进行方向性选择，缩小了节点搜索的范围。然后根据启发式搜索函数，对满足要求的节点的路径估算值进行比较，优先选择权值较低的点进行扩展，并记录下其父节点信息。通过深度优先的方式，步步深入搜索道路节点，直至所有可扩展节点都被遍历为止。本发明的优点在于利用方向寻优的原则大大降低了节点的遍历个数，提高了搜索速度，同时引入启发式函数能够降低深度优先方法在扩展节点时的盲目性，优先考虑最优节点进行扩展，从而能够在搜索早期找到最短路径，还能够提供多条备选路径。

主权项

一种基于方向寻优的启发式最短路径搜索方法，其特征在于它的步骤如下：1）确定路径搜索的道路网信息，包括每个道路节点的坐标信息、道路的长度和道路两端节点信息，然后在道路网中选择出发节点和目标节点，进行最短路径的搜索；2）将所有节点状态初始化，将道路网所有的节点状态设置为空，即标志为未搜索状态，存储于原始集合中，并将步骤1）中确定的出发节点取出，放入开放集合，即作为当前正在搜索的当前节点Si；3）搜索道路网中与当前节点Si相连的节点，根据方向寻优原则，排除不满足方向寻优搜索条件的节点，同时排除那些关闭集合中父节点为当前节点Si,即已被扩展过的节点，从而剩下的即为当前节点Si的可扩展节点；4）更新可扩展节点的F值，F值是以可扩展节点为中间点的最短路径估算值，并将可扩展节点的父节点更新为当前节点Si，然后将存在于原始集合中的可扩展节点放入临时表；5）对临时表进行排序，将具有最小F值且可扩展节点的父节点为当前节点Si的点放入开放集合，并将可扩展节点作为当前节点Si，并重复步骤3）～步骤5）；若不存在满足条件的可扩展节点，判断当前节点Si是否为原始节点，若不是，则将当前节点Si放入关闭集合中，选择当前节点Si的父节点作为当前点Si，重复步骤3）～步骤5）；若为原始节点，进入步骤6）；6）道路节点搜索完毕后，根据目标节点的父节点，层层回退至初始节点，该路径即为最短路径。