[发明专利]公路间互通路径寻找方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及公路间互通路径寻找方法，该方法主要通过计算机程序，建立功能模块构架实现。

背景技术

国家正在推行各收费公路之间互通收费，驾驶者在一条收费公路的入口站进入，中途转入另一条收费公路时不需要立刻结算费用，而是等到最终离开收费公路时，在出口站结算全程费用，如此则不管中途曾经过多少条收费公路，全程都只需要交一次费用。管理方需要预先计算出各路段的费率数据，形成费率表下发给各收费站供收费站进行费用计算。

公路间互通收费给驾驶者带来了极大的便利，但对收费管理技术提出了更高的要求，例如从入口站到出口站往往存在多条可达路径，这需要管理方在各路段设置路侧单元(RSIU)以便探测并记录车辆行经路径，待车辆在出口站结算费用时，就需要根据车辆行经路径获知车辆曾经过哪些中途节点，据此计算其所经过的各个路段的费用，相加得出全程需交费用。

现实中经常发生车辆行经路径记录部分缺失的情况，此时需根据所缺失部分之前和之后的记录，即找出缺失部分的起点和终点，按照假设车辆在此间走的是最小费用的路径这一原则，实时计算记录缺失路段的费用。最小费用路径可以使用Dijkstra算法寻找得出。如果车辆行经路径记录缺失得比较多，就需要耗费较长的实时计算时间，造成车辆排队等候交费，因此需要管理中心预先算出各点与点之间的最小费用加入到费率表中，下发给各个收费站，收费站就可以通过查表直接得出两点之间的最小费用，进而迅速得出全程需交费用。

在收费公路互通所形成的路网中，多条公路交叉处(通常是两条公路交叉处)一般是全互通的，即从一条公路上的任一方向经此交叉处可转到另一条公路的任一方向，就像没有转向限制的路口，但有少数交叉处并非全互通，例如从公路A的南往北方向经交叉处不能左转进入公路B的东往西方向。这些非全互通交叉处的存在给费用计算所需进行的路径寻找工作带来了很大的困扰，因为现有的路径寻找方法不能针对交叉处的非互通情况进行识别，故会在经过交叉处时形成实际上不可通达的路线，导致得出了错误的路径。

发明内容

本发明的目的是能够适应非全互通交叉处的公路间互通路径寻找方法。

本发明给出公路间互通路径寻找方法，其特征是：

在寻找路径之前：针对多条公路交叉处，每条公路上在该交叉处两旁各取一个点作为虚拟节点，以使得从一条公路经此交叉处转到另一条公路的路线在此交叉处依次经过转出公路的一个虚拟节点和转入公路的一个虚拟节点；根据交叉处的非互通情况，预先设置同一交叉处分属不同公路的各虚拟节点之间在两个相反的方向上分别是否连接；

在寻找路径时，从一条公路经交叉处转到另一条公路的路线在此交叉处通过两个虚拟节点进行连接，如果该路线在此交叉处依次经过的两个虚拟节点在该路线方向上不连接，则该路线不能形成。

在计算路线距离时，将虚拟节点视为位于此交叉处，不会给距离计算增加额外的负担。

本发明把交叉处公路之间的连接转化为虚拟节点之间的连接，从一条公路经此交叉处转到另一条公路的路线必然依次经过转出公路上相应的虚拟节点和转入公路上相应的虚拟节点，故经此交叉处能通达的路线就可以通过相应的虚拟节点进行连接，不能通达的路线就可以通过相应的虚拟节点之间不连接来进行反映，在寻找路径时就不会形成该不可通达的路线，从而避免得出错误的路径。

附图说明

图1是两条公路交叉处非全互通情况示意图。

具体实施方式

如图1所示，以由公路L2和公路L5形成的非全互通交叉处为例对本发明进行详细说明。此交叉处的非全互通情况为，从公路L5的南往北方向不能左转进入公路L2的东往西方向，也不能右转进入公路L2的西往东方向，除此之外都是可通达的。

在寻找路径之前：在公路L2上在该交叉处两旁取虚拟节点VS22、VS23，在公路L5上在该交叉处两旁取虚拟节点VS52、VS53。

根据交叉处的非互通情况，预先进行如下设置：

从虚拟节点VS22到虚拟节点VS23连接，从虚拟节点VS22到虚拟节点VS52连接，从虚拟节点VS22到虚拟节点VS53连接；

从虚拟节点VS23到虚拟节点VS22连接，从虚拟节点VS23到虚拟节点VS52连接，从虚拟节点VS23到虚拟节点VS53连接；

从虚拟节点VS52到虚拟节点VS53连接，从虚拟节点VS52到虚拟节点VS22不连接，从虚拟节点VS52到虚拟节点VS23不连接；