[发明专利]一种基于引力场理论的路径选择方法

权利要求书

1.一种基于引力场理论的路径选择方法，该方法包括：

步骤1：建立路网模型，具体包括：

根据现实城市道路拓扑结构，抽象出一个交通路网，实施方式为：将路口抽象为节点，将道路抽象为边，结合现实道路情况如车道数使用主观赋权法，设置节点传输能力c_i；

步骤2：计算网络节点的介中心性；

对步骤1中生成的路网模型，计算其节点的介中心性指标，节点i的介中心性为b_i：

其中，p(s,t)为节点s与节点t之间的最短路径数，p(s,t|i)为节点s与节点t之间经过节点i的最短路径数，V表示所有节点的集合；

步骤3：配置流量模型，具体包括；

模拟交通流在路网模型中的传播状态，每个时间点都向路网模型中添加任务，给定起点s和目的地t，交通流根据设计的路由策略向目的地传播，到达目的地后任务完成；

步骤4：采集道路信息，获取节点空闲率h_i；

计算节点空闲h_i，当节点完全空闲时，h_i＝1，反之h_i＝0；

步骤5：获取当前节点v，其每个时间步可以传输任务个数c，目的地t；为节点v中的c个任务选取传输路径；

步骤5.1：对于节点v的其中一个任务，获取节点v的邻居节点集，规划出邻居节点集中的第i个节点到目的节点t的每一条路径；

步骤5.2：采用如下公式计算每一条路径节点集中个节点j对当前节点v的引力F_jv；

其中，k为常数，b_j表示节点j的介中心性，h_j为节点当前空闲率，d_vj表示节点v与节点j之间的逻辑距离，α、γ、β为调节参数；

步骤5.3：计算每一条路径对当前节点v的引力，该引力为路径中所有节点对当前节点v的引力之和；

步骤5.4：选择引力最大的一条路径对应的邻居节点，该邻居节点为当前节点的当前任务的下一途经点；

步骤5.5：采用步骤5.1到步骤5.4相同的方法计算每个任务的下一途经点。

2.如权利要求1所述的一种基于引力场理论的路径选择方法，其特征在于所述步骤5.2中调节参数α、γ、β的确定方法为：

步骤5.2.1：设定调节参数α、γ、β，通过步骤5的方法，计算连续多个时刻的路网模型中所有任务的下一途经点，统计每一个时刻区域网络中的任务总量，然后计算出ΔN；

步骤5.2.2：计算区域网络有序状态参数为：其中S是与区域网络有关的常数，ΔN为Δt时间段内区域网络中任务总量的变化量，R表示当前区域网络负载量；

步骤5.2.3：计算出区域网络有序状态参数η(R)随着当前区域网络负载量R变化的斜率突变点，并记录该突变点的R值；

步骤5.2.4：改变调节参数α、γ、β，采用步骤7.1到步骤7.3的方法计算出不同调节参数下斜率突变点的R值，从得到的所有斜率突变点的R值中找出最大值，该最大值为区域网络最大负载量R_c；

步骤5.2.5：该区域网络最大负载量R_c对应的调节参数α、γ、β为当前时刻该区域网络的引力参数。