[发明专利]顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法

权利要求书

1.一种顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法，其特征是，包括步骤：

步骤1，基于原始道路图层数据构建道路网络数据模型；

步骤2，基于道路网络数据模型构建道路转角权重辅助网，并对道路转角权重辅助网中的辅助边赋权重值，本步骤进一步包括子步骤：

2.1获得道路网络数据模型中各道路边的辅助节点，即，以待选线路的起点和终点分别作为起点和终点所在道路边的辅助节点，其他道路边以其中点作为辅助节点；

2.2连接联通的两条道路边的辅助节点获得辅助边，构成道路转角权重辅助网；

2.3以辅助边端点所在两道路边间转向的成本为辅助边权重，两道路边间转向的成本采用转向成本模型获得，所述的转向成本模型采用如下方法构建：

(a)采集大件运输车辆在交叉路口附近的轨迹数据，所述的轨迹数据记录了离散时刻及离散时刻下大件运输车辆的行驶速度、行驶方向、经纬度坐标；

(b)对轨迹数据进行拟合插值获得大件运输车辆在任意时刻的行驶速度，找寻大件运输车辆转向过程中行驶速度拐点对应的时刻t1和t2，则大件运输车辆的转向延时T＝|t2-t1|，转角大小和对应的转向延时构成样本数据；

(c)分别针对左转和右转情况下的样本数据进行拟合，获得大件运输车辆转角和转向延时之间的函数关系，即左转转向成本模型和右转转向成本模型；

步骤3，基于道路转角权重辅助网生成网络数据集，考虑路径交叉口转向总权重和路径总长度设置目标函数，采用最短路径分析法分析网络数据集，获得最优路径；

步骤4，结合转角方向将步骤3获得的最优路径反推到道路网络数据模型中，获得真实的最优路径。

2.如权利要求1所述的顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法，其特征是：

所述的转向成本模型如下：

当左转转角分别为[0°，10°)、[10°，20°)、[20°，30°)、[30°，40°)、[40°，50°)、[50°，60°)、[60°，70°)、[70°，80°)、[80°，90°)、[90°，100°)、[100°，120°)、[120°，135°)、[135°，150°)、[150°，180°)时，对应的转向成本分别为15、21、29、39、51、66、83、101、118、134、155、193、221、248；

当右转转角分别为[0°，10°)、[10°，20°)、[20°，30°)、[30°，40°)、[40°，50°)、[50°，60°)、[60°，70°)、[70°，80°)、[80°，90°)、[90°，100°)、[100°，120°)、[120°，135°)、[135°，150°)、[150°，180°)时，对应的转向成本分别为15、16、18、21.5、28、35、44、55、68、84、101、135、153、175。

3.如权利要求1所述的顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法，其特征是：

步骤1中所述的基于原始道路图层数据构建道路网络数据模型，具体为：

预处理道路图层数据使道路图层数据与城市实际道路相符，进行拓扑检查，并将道路在道路节点处打断，构建基于路段连接的道路网络数据模型。

4.如权利要求1所述的顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法，其特征在于：

步骤2.1中，若设置了待选线路的路经点，则以路经点为其所在道路边的辅助节点。

5.如权利要求1所述的顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法，其特征在于：

所述的转角大小采用如下方法获得：

以道路岔路口为原点O，以正东和正北方向分别为X轴和Y轴，构建XOY直角坐标系；在该直角坐标系下，根据转向前和转向后车辆行驶方向与正北方向的夹角计算转角。

6.如权利要求5所述的顾及道路交叉路口转向的公路大件运输线路优化方法，其特征在于：

转角采用如下转角模型获得：

(1)当Φ_A-Φ_B＜-180°，表示右转，转角大小为Φ_A-Φ_B+360°；

(2)当-180°＜Φ_A-Φ_B＜0，表示左转，转角大小为|Φ_A-Φ_B|；

(3)当Φ_A-Φ_B＝0，表示直行，转角大小为0；

(4)当0＜Φ_A-Φ_B＜180°，表示右转，转角大小为Φ_A-Φ_B；

(5)当Φ_A-Φ_B＝±180°，表示回转，转角大小为180°；

(6)当180°＜Φ_A-Φ_B，表示左转，转角大小为Φ_B-Φ_A+360°。