The Shortest Path Analysis Based on Road Network

Rational planning of agricultural product transport route from initial node to destination node can effectively reduce the cost price of agricultural products,and the calculation of shortest path between any two points also affects people’s daily travel.Taking Heze Railway Station to Heze College for example,with remote sensing image data as the base map,we conduct vectorization and topological analysis on roads in the target area.With Dijkstra as theoretical basis of shortest path algorithm,we use ArcG IS network analysis method to build road network,and calculate the planning program of the shortest distance path,the shortest path by driving and the shortest path by walking.

基于列生成算法的鲁棒电动车路径问题

为解决旅行时间不确定和柔性时间窗下的电动车车辆路径问题,建立了以配送成本最小为目标的混合整数规划模型。引入虚拟节点把电动车的车辆路径问题转化为网络模型,利用列生成方法进行求解,将模型转化为基于路径的主问题和有限资源约束条件下求解最短路径的子问题,并构建了基于蒙特卡洛仿真方法的鲁棒模型。针对子问题设计了改进Bellman-Ford算法,引入了路径扩充机制加速模型求解速度获得模型近似解,并结合动态路径查找算法获得最优解。最后,对多组算例进行计算,结果表明:所提出算法可以在保证结果精度的同时提高问题的求解速率;时间窗约束对配送成本影响最为显著;鲁棒情形和确定情形下配送成本受续航里程约束、汽车载重约束和时间窗约束影响的变化规律具有一致性。

面向越野路径规划的多层次六角格网通行模型

针对大规模越野环境中规划路径效率低下的问题,本文提出了一种面向越野路径规划的多层次六角格网通行模型,该模型能在缩减格网数据规模、保持规划路径合理性的同时,提升路径规划算法的执行效率。本文首先以六角格网单元为基础,设计通行能力量化规则,赋予每个格网相应的通行能力,构建普通六角格网通行模型;然后,建立多层次格网压缩规则,对通行模型中通行能力相似的邻接格网进行合并及重构格网邻接关系,生成含有不同层次格网的通行模型;最后,针对本文提出的多层次六角格网通行模型,设计了考虑坡度和地表覆盖要素的启发函数,进一步对A*路径规划算法进行了优化。试验表明,本文提出的多层次六角格网通行模型相较于普通六角格网通行模型,格网数量缩减了53.75%,路径规划所需时间降低了57%。

基于城市道路网的最短路径分析解决方案

近年来 GIS对网络分析功能的需求迅速增长 .网络分析中的一个关键问题是最短路径问题 ,它作为许多领域中选择最优问题的基础 ,在交通网络分析系统中占有重要地位 .由于最短路径分析常用于汽车导航系统以及各种城市应急系统 (如 110报警、119火警以及 12 0急救系统 ) ,本文针对城市道路网的特点 ,提出了一种实用。

基于道路网络的受限优化路径搜索算法

为刻画基于道路的景区空间相关情况,通过定义道路网络模型、道路受限距离、R-半径近邻道路等概念,提出受限的空间自相关指标及优化道路路径算法SRP,用于搜索景区路网中景点的最邻近道路及计算道路长度。利用MapInfo格式的贵州省城市主干道数据进行实验,结果表明,SRP算法能快速找到最优道路路径。

基于路网分层策略的高效路径规划算法

为解决路网规模过大导致的路径规划算法计算效率低的问题,通过引入路网分层预处理的思想,采用方向诱导搜索策略、双向搜索策略和数据结构改进策略,提出了一种新的路径规划算法——分层A*算法,并在广东省大规模路网上进行了实验.实验结果表明:与A*算法和Highway Hierarchical算法相比,A*算法的计算效率分别平均提高11.7倍和2.4倍,搜索空间分别平均缩小5.7倍和2.8倍,且新算法的计算效率和搜索空间都更为稳定.

K则最短路径算法效率与精度评估

精度和效率是决定最短路径算法实用价值的重要依据。对于K则最短路径问题,各种理论严密算法和有损算法的实用性分析是目前研究的薄弱环节。理论严密算法的实际运行效率比较及其有损算法的精度损耗与效率提高幅度的定量化一直未得到深入研究。针对这一问题,在对K则最短路径算法进行系统分类的基础上,分析了各种经典的理论严密算法和精度有损算法的特征与时间复杂度,结合实际城市路网数据对各种K则最短路径算法的运行效率和精度进行了测试和比较。结果显示,与有损算法相比,理论严密的K则最短路径算法普遍缺乏实用性,只有多重标号算法适合于某些要求精度无损的应用;而一些有损K则最短路径算法以较小的精度损失换取了较大幅度的效率提高,尤以双向搜索算法最具应用推广价值。

城市道路网最短路径启发算法研究

从城市道路网络的实际特点出发,对城市电子地图的道路网进行网络分析,将最佳路径搜索问题转化为图论中的最短路径搜索问题,通过对最短路径搜索算法的分析,提出了一种求解城市道路网两点间最短路径的算法。该算法主要对Dijkistra算法的搜索方法进行改进,根据两点间直线距离最短这一原理,运用待扩展节点与终止节点间的直线距离这一启发信息,使搜索沿着某个最有希望的路径进行下去,大大减少了搜索范围,提高了路径搜索的速度,具有重要的实践意义。

基于最短路径的城市干道网规划的算法研究

首先定义了要点、中观区、虚拟网等概念 ,而后以净效益最大化为目标 ,以假定驾驶员都选择最短路径为前提 ,研究了城市干道网的各干道的线路和规格的规划算法。

城市道路网络交通特性仿真模型及最短路径算法

就城市道路网系统宏观仿真中存在的问题进行研究 ,提出了更符合城市道路网系统实际特性的仿真模型。该模型对城市道路网交通特性空间分布的方向性差异及交叉口延误进行了抽象 。

交通管制条件下城市道路网络模型及分配算法研究

城市道路网络模型及其算法是城市道路网络分析和分配的基础。本文首先分析了交通管制条件下原有城市道路网络模型和算法的不足,在此基础上提出一种改进模型和算法,并给出算例。这种改进的模型和算法能较好地满足实际分配的要求,在交通规划、交通管理和交通流模拟中都有着十分广阔的应用前景,且已经被成功地应用于郑州市综合交通规划中。

基于层次策略的路径规划算法对比研究

为比较路径规划中基于层次策略的分层算法的计算效率和规划结果的合理性,选取基于预计算的分层算法和基于道路等级的分层分区算法这2类典型的分层路径规划算法,通过对2类算法基本原理的分析,并引入新分区算法和"虚拟边"等方法改进现有基于道路等级的分层分区算法以适应实际路网下的路径规划。选取广东省路网数据进行大规模测试,通过寻找"最短路"和"最快路"进行算法效率和路径规划结果的比较分析。测试结果表明改进的基于道路等级的分层分区算法计算效率更高,规划结果更符合出行偏好。

车辆导航数字地图的蛛式路网模型

提出一种新的蜘蛛式路网模型,它以路口的一般性特征为基础,对复杂城市路网结构的物理和交通连通性进行一致性的描述,并能够以此为基础实现与普通图结构同等时间复杂度的最优路径算法.试验表明基于该模型的数字地图能高效地实现路径规划和导航相关操作,为驾车者提供丰富的行车信息,适合于车载导航使用.

一种基于分层结构的最优路径算法

由于大范围复杂虚拟城市环境中开放空间导航网络节点数量较多,导致了利用传统的A*算法或Dijkstra算法进行路径搜索的效率较低。针对该问题,基于原始道路图构建了层次道路图,重点研究了适用于层次道路图的改进A*算法:依据最短路径搜索起始点所在位置的不同,可以直接或间接在层次道路图的抽象层进行最短路径搜索,再把最短路径上的复合节点展开为原始子节点,从而获得最终的最短路径。结果表明:该方法可以快速完成虚拟角色在虚拟城市环境中的全局路径规划,路径搜索效率明显高于传统的A*算法和Dijkstra算法。

一种基于道路网分层的最短路径算法

D ijkstra算法是求解最短路径的经典算法,A*是目前最流行的启发式搜索算法,分析了这两种算法的搜索空间和时间复杂度。在此基础上,提出了一种基于道路网分层最短路径算法。实验证明:该算法是一种效率好、实用性强的最短路径算法。

时变道路网最短路径算法的研究

道路或区域通行限制在日常交通和部队兵力机动过程中普遍存在。通行限制情况下的最短路径问题属于时变道路网最短路径研究的范畴,对时变道路网最短路径算法及算法效率的研究有着广泛而现实的意义。重点讨论了道路网的模型描述、时变道路网拓扑结构的构建技术,最短路径算法的高效实现等内容,并给出了该算法的应用实例。试验结果显示,该算法有效可行。

考虑交叉口延误的城市道路最短路径

在利用G IS建立城市道路网并通过空间分析判断节点方位和路径走向的基础上,提出了一种具有节点阻抗的F loyd算法来解决城市道路网中的最短路径问题,这里直行、左转或右转的分流向延误得到了充分考虑。最后利用所提出的算法对重庆市石桥铺街道路网进行了分析计算,得出了比传统方法更合理的结果。

基于最短路径的道路网络k近邻查询处理

针对基于空间道路网络的k近邻查询处理,提出了分布式移动对象更新策略以有效减少服务器计算代价,利用基于内存的空间道路网络邻接矩阵、最短路径矩阵结构和移动对象哈希表索引分别对道路网络无向图与移动对象进行存储管理。提出了基于最短路径度量的网络扩展搜索(SPNE)算法,以通过裁剪网络搜索空间来减少k近邻查询搜索代价。实验表明,SPNE算法的性能优于传统的NE和MKNN等k近邻查询处理算法。

交通道路网中任意两点之间最短路径的快速算法

寻找交通道路网中任意两点之间最短路径的算法已有许多 ,其中Dijkstra算法是最有效的算法之一 ,其时间复杂性为O(n2 )。本文提出的算法与Dijkstra算法不同 ,其主要思想是依据从始点至终点的直线段方向选择边产生二叉树 ,并采取有效方法降低二叉树的规模及缩短路径长度 ,然后由二叉树节点的标记计算出近似最短路径及其长度。反复执行常数次该算法可以求得最短路径及其长度。

多源多通道最短路径问题的研究

多源、多通道的最短路径问题是应急救灾和部队机动中的一个重要问题。给出了道路通道的多边形表示以及多边形内的点应满足的条件,并基于Dijkstra算法给出了求解多边形通道内最短路径的一个改进算法。另外,当多个通道的最短路径存在共同边时,给出了有效的解决方法。