[发明专利]基于动态路网的层级优先最优路径计算方法

摘要

本发明公开了一种基于动态路网的层级优先最优路径计算方法，包括：步骤1，根据道路等级将路网划分层级，分别生成各层级路网对应的Voronoi图；步骤2，采用层次化的搜索策略进行路径搜索，基于最短路径搜索法分别搜索最优路径的主体部分和分支部分；步骤3，根据最优路径的主体部分和分支部分生成最优路径。本发明可大大减少出行车辆在道路上的行驶时间，并且可响应路网中交通流状态的变化，进而为车辆出行的路径选择提供可靠的实时解决方案，从而使得出行方案更具适应性和可靠性。

主权项

1.基于动态路网的层级优先最优路径计算方法，其特征是，包括：步骤1，根据道路等级将路网划分成K个等级的路网，对K个等级的路网进行分层，获得K个层级的路网，分别生成各层级路网对应的Voronoi图；其中，第k层级的路网由第k等级、第k-1等级……第1等级的路网构成，k=1，2…K，K值取路网的道路等级数量；步骤2，基于Voronoi图进行路径搜索，本步骤包括搜索最优路径的主体部分和分支部分；所述的搜索最优路径的主体部分进一步包括：2.1利用线性搜索算法由源点O和目标点D匹配路网的起始搜索层级，将起始搜索层级路网对应的Voronoi图作为当前Voronoi图，O和D所在的V区分别记为起点V区和终点V区，V区即Voronoi区域；2.2基于当前Voronoi图进行最短路径搜索；2.3顺次检查最短路径所包含路段的连通性，对不连通的前后两路段，以前后两路段所在V区的并集的最小外接矩形为搜索范围，执行子步骤2.4；若所包含所有路段均连通，结束，执行子步骤2.5；2.4判断当前搜索层级路网是否为最低层级路网，若是，基于搜索范围内的所有层级路网数据进行最短路径搜索，将搜索到的路径保存到候选路径数据集；否则，将当前搜索层级路网的下一层级路网所对应的Voronoi图作为当前Voronoi图，搜索范围内遍历当前Voronoi图的所有V区，根据当前Voronoi图中道路路段间的空间关系确定当前Voronoi图中的起点V区和终点V区，执行子步骤2.2；所述的搜索最优路径的分支部分进一步包括：2.5当前搜索层级路网初始化为子步骤2.1所匹配的起始搜索层级路网的下一层级路网；2.6基于当前搜索层级路网对应的Voronoi图，以O或D所在的V区为搜索范围，在当前搜索层级路网中寻找与该搜索范围相交的V区；2.7判断该相交的V区是否为主体部分所在的V区，若是，将当前搜索层级路网的下一层级路网作为当前搜索层级路网，执行子步骤2.6；否则，基于当前搜索层级路网对应的Voronoi图，以O所在的V区为起点V区或以D所在的V区为终点V区，以主体部分所在V区为终点V区或起点V区；2.8基于当前搜索层级路网对应的Voronoi图进行最短路径搜索；2.9将当前搜索层级路网的下一层级路网作为当前搜索层级路网，基于当前搜索层级路网对应的Voronoi图，以O所在的V区为起点V区或以D所在的V区为终点V区，以所搜索的最短路径所在的V区为终点V区或起点V区，执行子步骤2.8；2.10重复子步骤2.8~2.9直至O或D落至最短路径或当前搜索层级路网为最低层级路网；步骤3，根据步骤2所获得最优路径的主体部分和分支部分生成最优路径。