[发明专利]基于网络权重变换与两阶段法的城市最短路径获取方法及应用

说明书

本发明公开一种基于网络权重优化与两阶段法的城市最短路径获取方法及其应用，包括：1.由实时路况信息构建城市网络；2.变换路段权重，引入新网络下最短距离的上界3.最短距离估计模糊度α；4.通过单队列混合标号修正法，快速获得上界5.通过标号修正法，利用上界得到起点到终点的最短路径。本发明考虑在城市路网中，由于交通设施与交通拥挤，对路段的交通条件造成不同的影响，引入模糊度α，解决导航软件不能处理模糊估计的问题，并有效地提高了导航效率。

技术领域

本发明属于现有城市路网的导航优化领域，具体的说是一种基于网络路权优化与两阶段法的城市路网最短路径获取方法及其应用。

背景技术

随着社会发展，经济腾飞，互联网导航技术愈发成熟，用户只需在导航软件上输入自己的出发地和目的地，就可以获取导航产品自动规划的路径。但近些年来，私家车保有量逐年增长，道路资源难以满足庞大的交通需求，交通设施建设与管理相对落后，交通资源浪费严重，出行效率仍有较大的提升空间。随着定位技术、网络技术、最短路算法的不断发展与成熟，导航软件的发展基础已经十分成熟。

现阶段的城市路网中，各种等级道路交通条件千差万别，交通条件的不同，严重影响了对道路的耗时与路程的估计，现阶段的导航产品在导航过程中往往无法有效处理这一问题，从而导致走回头路等问题，无法充分利用道路信息的价值，道路的交通条件的不确定性也影响了现有导航算法对交叉口坐标的利用，从而降低了导航效率。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于网络权重变换与两阶段法的城市路网最短路径获取方法及应用，以期能减小路径搜索范围，提高导航效率，从而快速为驾驶员提供更符合实际路况的最短路径。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于网络权重变换与两阶段法的城市路网最短路径获取方法的特点在于，是按如下步骤进行：

步骤1：定义参数及初始化：

获取实时路网数据得到城市道路的原始网络D＝(V,A)，其中，V表示交叉口集合，V＝{v_i|i＝1,2,…,N}，v_i表示第i个交叉口，其坐标为(x_i，y_i)，N为所述城市路网D中的交叉口总数；

A表示交叉口之间的有向路段集合，且A＝{a_ij＝(v_i,v_j)|i,j＝1,2,…,N}，其中，a_ij表示第i个交叉口v_i与第j个交叉口v_j之间的有向路段，若第i个交叉口v_i到第j个交叉口v_j之间存在有向路段a_ij，则第j个交叉口v_j为第i个交叉口v_i的邻居交叉口，令有向路段a_ij的距离权重为第i个交叉口v_i到第j个交叉口v_j之间的欧式距离w_ij，若第i个交叉口v_i到第j个交叉口v_j之间不存在有向路段a_ij，则令w_ij＝+∞；

令v_start表示用户出发的起点交叉口，v_end表示用户希望到达的终点交叉口，v_k表示当前探索的交叉口，且v_start、v_end、v_k∈V；