3.2 根据交通信息实时计算出当前的道路权值
为了体现各个因素的影响的实时性,对各个因素进行分级[6],各个级别对道路权值的贡献度是不一样的,比如对道路的拥挤度我们可以分为表4级别并规定其各个级别的贡献率:
表4 交通拥挤因素的拥挤度划分以及各个拥挤度的贡献率
拥挤度
畅通
正常
轻微拥挤
拥挤
严重拥挤
贡献率
0
0.25
0.50
0.75
1
设贡献率为参数m,贡献值为n,固定影响值为d,则贡献值为:

根据当前的交通信息,计算出各因素的贡献值,再加上道路长度对时间的影响就是此时这段道路的权值:
(ni为因素i的贡献值,L0为道路长度,V0为路段速度)
计算出每条道路的权值以后,就可以依据Dijkstra算法,规划出当前最优路径,当交通信息再度发生变化时就触发重新计算各个道路的贡献值(其中只有贡献率是可能变化的,固定权值是不会发生变化的),重新规划当前最优的路径。当然,上述算法还可以做些优化,比如对某一导航设备,离该设备很远的交通信息的更新对设备导航几乎是没有影响的,设备也就无需进行路径更新;路径规划过程中,与规划相关的道路毕竟是离现在的源地址和目的地址较近的道路,所以没有必要开始就更新所有道路的当前权值。
4 实际应用
在基于移动GIS的旅游导航设备的开发中,用超图公司的eSuperMap2008V5·3·0作为地图操作组件。eSupermap是允许对地图进行编辑的、增加属性的,我们给每条道路增加六个非系统属性来对应存放六个因素的影响值,并且缓存当前的交通信息状况。同时eSupermap允许继承它的路径分析类CSePathAnalyst,重载它的函数GetDistance。这样在用函数CreateMatrix生成邻接举证的时候我们就把这六个影响因素考虑进去,生成算法对应的邻接矩阵,进行最快路径分分析,一旦有交通信息的更新,就根据当前的交通状况生成新的邻接矩阵,得出当前的最快路径。
为了更为直观的展示算法,可以用图2的道路交通网为一个实例进行验证。

图2 一个简单的道路交通网
假定现在汽车行驶到了A点,目的地是B,道路AC、AB、CB的速度限制、转向规则等都一样,并且假设路段长度AB为10,AC为7,CB为8,限速为5,交通拥挤的影响值为3,事故影响值为3。在没有任何交通拥堵和交通事故即交通拥挤和交通事故的贡献率为0的情况下,走AB路段是最快的,因为AC+CB>AB。假设汽车行驶到A点时收到交通信息更新消息,路段AB中发生严重的交通事故,在以往不考虑影响因素的情况下,肯定还是走AB路段的,但是本算法考虑这些并且重新生成邻接矩阵,生成当前的最快路径,在此时,对于AB路段,显然交通拥挤的贡献率为1,交通事故的贡献率也为1,此时AB的权值就为(1*3+1*3+10/5=8),而走AC的权值是(7/5=1.4)。CB段的权值是(8/5=1.6)。很明显此时走AC、CB路段比走AB路段更快。
5 结束语
传统的导航路径规划中,影响道路最快路径规划的外在因素是没有在考虑其中的,这样规划出来的道路不一定是最优的,或者说可能是错误的。影响道路最快路径规划的外在因素是与时间有关的,也可能瞬时变化的,为了规划出当前最优的路径,就必须把这些因素考虑在内,当影响因素发生变化时候,重新进行路径的规划。本文就实时规划的权值做了研究,将影响因素综合起来考虑,实时计算道路的当前权值,规划出当前的最快路径,当然这其中很多的参数是可能发生变化的,比如相对权重是可能发生变化的,或者这个参数不是最优的,这还需要我们继续做深入的研究。
参考文献
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[4] 温惠英,沈毅贤.适于物流配送车辆导航路径规划的路网阻抗确定方法研究[J]. 交通科技,2008,226:94-97.
[5] 瞿嵘,翁敏,杜清远. 最简单路径寻找方法研究. 测绘科学,2008,33(6):130-132.
[6] 靳引利,王军.高速公路网中的Dijkstra最短路径优化算法[J]. 现代电子技术,2008,21:188-191
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