[发明专利]基于两阶段法与方向诱导的城市路网最短路径获取方法及应用

说明书

本发明公开一种基于两阶段法与方向诱导的城市最短路径获取方法及应用，该方法包括：1.由路况信息构建城市网络；2.计算方向权βsubgt;ij/subgt;；3.第一阶段基于βsubgt;ij/subgt;通过标号设置法获取起点交叉口节点到终点交叉口节点的初始最短行程时间及路径，更新行程时间上界4.第二阶段基于通过标号修正法得到起点交叉口节点到终点交叉口节点的最终最短行程时间及路径；5.回溯输出最短路径及最短行程时间。本发明考虑在城市路网的导航中加入方向性的诱导有效地缩小搜索范围，并结合启发式算法与标号修正法两种最短路算法的优势，能提高导航效率，从而促进交通的高效运行。

技术领域

本发明属于城市路网的导航优化领域，具体的说是一种基于两阶段法与方向诱导的城市最短路径获取方法及其应用。

背景技术

随着社会的发展，基于互联网的交通导航给用户带来了越来越大的便利，用户可以在导航开始阶段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。但随着城市汽车保有量逐步攀升，路网建设相对滞后，交通资源浪费，出行效率低的现象时有发生，不仅给城市居民出行带来不便，也大大降低城市运转效率，给经济发展造成一定的损失。因而,需要研究一种提高出行水平以及城市路网利用率的路径导航方法。随着GPS、网络技术、计算机技术的发展，车辆导航系统建立的条件已经成熟，能否在城市路网范围内实现车辆的道路导航，实现车辆快速、畅通地到达目的地，已经成为当前研究的目标。

然而，在具体导航过程中的路径搜索阶段，已有路径搜索方法往往是在根据实时路网信息在全局范围内从起点到终点单个方向地进行路径搜索，这种路径搜索的方法没有考虑到导航的中驾驶员行驶的方向性，降低了导航过程的路径搜索的时效性以及与驾驶员出行意愿的匹配程度。

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，提出一种基于方向诱导与两阶段法的城市最短路径获取方法及应用，以期能在城市路网导航中加入方向性诱导缩小搜索范围，并通过结合启发式算法与标号修正法两种最短路算法提高导航效率，从而能更快速地得到最短路，促进交通的高效运行。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于两阶段法与方向诱导的城市最短路径获取方法的特点在于，是按如下步骤进行：

步骤1：构建城市路网并获取任意交叉口节点的平面坐标；

获取城市路网数据并得到城市道路网络G＝(V,A)，其中，V表示交叉口节点集合，V＝{v₁,v₂,…,v_i,…,v_K}，v_i表示第i个交叉口节点，i＝1,2,…,K，K为所述城市路网G中的交叉口节点总数，A表示交叉口之间的路段集合，且A＝{(v_i,v_j)|i,j＝1,2,…,K}，(v_i,v_j)表示第i个交叉口节点v_i到第j个交叉口节点v_j的有向路段，t_ij为有向路段(v_i,v_j)的时间权重，且l_ij表示有向路段(v_i,v_j)的长度，s_ij表示有向路段(v_i,v_j)的通行车速；若第i个交叉口节点v_i到第j个交叉口节点v_j之间存在有向路段(v_i,v_j)，则第j个交叉口节点v_j为第i个交叉口节点v_i的邻接交叉口节点，第i个交叉口节点v_i为第j个交叉口节点v_j的前驱交叉口节点，且t_ij≥0；若第i个交叉口节点v_i到第j个交叉口节点v_j之间不存在有向路段，则令t_ij＝+∞；