时变路网双目标动态路线优选有约束A*算法

为了解决现有交通时变网络(网络中的路权为时间的函数)模型中计算所得的最短路不稳定的问题,构建符合首进首出原则的时变网络,进而将时变网络扩展为一系列静态网络,并在扩展的静态路网上应用A*算法求解时变最短路;同时,为满足用户多重喜好,借助道路延误风险分析,设计有约束的时变A*算法,在路径寻优过程中对高延误风险路段进行启发式规避,从而实现在绕行许可范围内有效减少延误风险的可靠路径的快速搜索。数值试验结果表明:本算法由于利用了离线计算的信息,大大增加了有约束的动态A*算法的效率;考虑了阻塞发生的可能性,提高了导航的准确性,减少了出行延误风险;该方法具有路径搜索速度快、可有效避开延误高风险路段的优点。     

一种随机时变神经网络最短路径算法

提出一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的框架来解决随机时变网络最短路径问题.由于随机时变网络中弧的长度是不确定的,因此传统的最短路径算法无法有效的解决随机时变网络最短路径问题,本文中提出的随机时变神经网络(STDNN)算法通过构造具有随机时变特性的神经网络来解决随机时变网络的时变和随机特性.理论和实验分析可以得出,算法针对边较少,结点稠密的随机时变网络求解效率较高.     

改进的基于关系数据库技术的公交查询算法

为满足公众对出行路径的多样性需求,针对目前公交查询算法的不足,提出改进的基于关系数据库技术的公交查询算法.该算法依据"最优路径的子路径都是最优路径"理论,通过换乘次数小的最优路径逐步求取换乘次数大的最优路径,并利用关系数据库技术进行最优路径集合的生成和优化,从而实现大规模公交网络的多目标路径搜索.以北京公汽网络作为算例,分别以最短出行时间、最小换乘次数、最少出行费用为评价标准编制程序搜索最优路径,结果表明最短出行时间算法的多目标搜索结果最优,查询速度快,具有推广价值.     

基于GIS 的最短路径算法研究

针对单源最短路径Dijkstra 算法效率低的问题, 基于地理信息系统(GIS: Geographic Information System),提出距离均衡的社区分析网络分割方法。将GIS 中道路网络分割降解为距离均衡的社区网络, 再利用限制分层算法, 通过淘汰不太可能出现在最短路径上的节点, 限制GIS 中最短路径的搜索区域, 以降低算法的复杂度。实验结果表明, 优化后的算法可有效减少搜索节点数, 与经典算法相比, 其运行效率有所提高。     

基于网络热度的道路景观评价与最美路径推荐

基于道路景观搜索量、签到和点赞等网络热度大数据建立道路景观热度综合评估模型,结合景观视域得到道路美丽度,并以距离、时间等为约束条件,设计和实现了最美路径优化算法.最后以武汉市28处道路景观进行实验,并将最美路径算法与传统最短路径算法进行比较,结果表明,在起止点相同情况下,最美路径算法可以在距离(时间)阈值约束范围内找到更美路径,提高出行过程中的愉悦感.     

新的k最短路算法

在无向图上，对于任意源点—目的点点对，给出了一个新的k最短路算法. 这一算法按长度递增给出k最短路路径. 算法的复杂度为O(m+nlgn+mlgk). 这一算法基于动态规划，首先计算出每一点到源点的最短距离，然后从目的点回溯到源点. 根据各点的最短距离信息，给出一棵以目的点为根节点，源点为叶子的树表示的k最短路路径.     

限制搜索区域的距离最短路径规划算法

提出一种时间复杂度为O(n)的限制搜索区域距离最短路径规划算法(n为路网节点数).算法设计的基础是,经典Dijkstra算法搜索时的无方向性及实际城市道路网络特有的空间分布特性.算法实现采用邻接表数据结构和限制搜索区域的搜索机制,即利用实际城市道路网络的空间分布特性,合理限制算法的搜索区域.结合路径规划算法在实时车辆导航系统中的实际应用,给出了该算法的应用实例,实验结果表明,该算法能将路网中任意两点间的最短路径解算时间控制在3 s以内.     

网络中λ阶短路径的构造原则及算法

分析由延长而产生的前导和后继路径阶的生成关系,获得λ阶短路径的构造原则,然后根据构造原则,修改最短路径D(Dijkstre)算法,提出λ阶短路径D算法,并用算例验证算法的可行性.     

Dijkstra改进算法在车辆导航系统中的应用与仿真

车辆导航系统的最基本功能是最短路径的搜索,车载导航是单源单目标的最短路径算法的重要应用之一.传统的Dijkstra算法是一种典型的单源最短路径算法,因为实际系统的实时要求,有必要改进Dijkstra算法.基于对时间和空间复杂度的分析,提出一种新型的Dijkstra改进算法,具有高效性.其改进分3个方面:采用邻接表作为道路网络拓扑的存储结构;利用二叉堆实现优先队列;根据节点的分布情况将搜索过程分为几个阶段,引入了动态限制搜索区域机制.最后在实际道路网络中的测试及仿真结果表明了改进算法的可行性和优越性.     

卫星时变网络中基于连接计划的最短路径优化算法

在卫星时变拓扑网络中,针对Dijkstra最短路径算法不能时刻保证路径最优的问题,结合卫星节点运动规律的确定性,研究分析了卫星网络拓扑动态变化的周期性特征,提出了一种基于连接计划(contact plan,CP)的最短路径算法(CP-Dijkstra).在低轨(low earth orbit,LEO)卫星系统中,首先根据不同时刻星间链路的时变连接情况形成动态CP,然后根据CP是否发生改变对信息进行不同的处理:当节点检查到CP未改变,则根据之前计算的最短路径进行转发;反之,则根据当前最新的CP重新计算到达目的节点的最短路径,直至信息成功转发到目的节点,从而确保信息经过的一系列路径序列为最短路径.仿真结果表明,与卫星时变网络中常用的动态虚拟拓扑路由(dynamic virtual topology routing,DVTR)算法相比,CP-Dijkstra算法不仅能够较好地提升网络吞吐量,而且可以有效地降低网络平均时延和丢包率.     

旅客视角下基于时变的多模式交通网络出行路径

城市多模式交通出行路径决策会受到城市公共交通发班时刻表及交通网络时变特性影响。本文考虑这两个影响因素,研究了换乘次数、出行时间、步行距离等约束条件限制下以实际出行成本最少为优化目标的城市多模式交通出行路径决策问题。由于该问题为NP难问题,本文提出了基于遗传算法的四种求解策略。数值算例表明四种求解策略均有效,其中,变异概率随迭代次数调整的多种群遗传算法求解策略计算效率最高。     

公共交通系统最佳路径算法

在分析城市道路网络最短路径算法(SP算法)和公交网络的特点的基础上,提出公共交通系统最佳路径算法.首先引入直达矩阵(T矩阵)和最小换乘矩阵(Q矩阵),讨论公交网络节点间换乘问题,得出最少换乘算法.利用Q矩阵确定节点间最少换乘次数,评价公交网络方便可达性.其次结合最少换乘算法,对最短路径算法(Dijkstra算法)进行改进.在标号过程中,利用Q矩阵对待检验T标号点进行筛选,减少T标号计算量,得到一条综合考虑路径长度和换乘的最佳路径.最后用一个简单的算例进行验算,说明该算法适用于一般公交网络,特别是换乘代价较高的公交网络.     

基于客流需求的列车时刻表和车底调度协同优化

随着城市规模的扩大,对城市轨道交通的需求日渐增长,对城市轨道交通的运营服务质量提出了较高要求。根据乘客需求,以最小乘客总等待时间和城市轨道交通系统运营成本为综合目标,建立混合整数规划模型。通过模拟退火算法,设计给出了某一线路的列车时刻表和车底调度方案,并通过算例分析验证其可行性。结果表明,该模型可以根据乘客需求设计出一个合适的列车时刻表和车底调度协同优化方案。     

基于客流需求的列车时刻表和车底调度协同优化

随着城市规模的扩大，对城市轨道交通的需求日渐增长，对城市轨道交通的运营服务质量提出了较高要求。根据乘客需求，以最小乘客总等待时间和城市轨道交通系统运营成本为综合目标，建立混合整数规划模型。通过模拟退火算法，设计给出了某一线路的列车时刻表和车底调度方案，并通过算例分析验证其可行性。结果表明，该模型可以根据乘客需求设计出一个合适的列车时刻表和车底调度协同优化方案。     

一种增量式多目标优化的智能交通路径诱导方法

路径诱导是一种主动引导车辆合理分流来解决城市交通拥堵的方法.本文提出了一种基于增量搜索的多目标优化路径诱导方法.该方法首先利用图论法将复杂路网抽象为点线的赋权图,引入多目标优化变量,建立路网模型;然后在启发式搜索基础上引入增量搜索,结合全局规划和局部动态重规划,实现车辆的实时路径诱导.仿真结果表明该方法能有效地解决复杂路网中车辆的实时路径诱导问题.     

基于道路和公交超级网络的公交路径查询系统

为了实现GIS数据库中道路网和公交线网的无缝连接以及方便快速寻找两点之间的公交路径,开发了基于道路和公交超级网络的公交路径查询系统.该系统通过在GIS数据库中使用虚拟链接代替路由表,将公交系统的信息存储在公交网和虚拟链接的属性中,简化了数据结构.由于该系统采用的拓扑结构具有一致性,常规的最短路径算法可以不需要做调整和改造直接在系统中使用.另外,系统还可以通过对交通阻抗设置不同权重来实现用户对路径的个性化选择.最后通过一个基于MapInfo的实例对该系统进行了检验,结果显示该系统可以提高查询效率.     

GPS/GIS车辆导航系统中最佳路径算法研究

在分析现有文献的基础上提出了计算最佳路径算法存在的问题,然后结合交通网络中的各种限制条件和点线之间的相关性信息,提出了基于局部遍历搜索的最佳路径算法,并给出了详细的算法步骤和算法复杂度分析,实验结果证明,该算法是可行的,能满足应用需求。     

Fast wire segmenting algorithm considering layout density and signal integrity

A k-shortest path based algorithm considering layout density and signal integrity for good buffer candidate locations is proposed in this paper. Theoretical results for computing the maximal distance between buffers are derived under the timing, noise and slew rate constraints. By modifying the traditional uniform wire segmenting strategy and considering the impact of tile size on density penalty function, this work proposes k-shortest path algorithm to find the buffer insertion candidate locations. The experiments show that the buffers inserted can significantly optimize the design density, alleviate signal degradation, save the number of buffers inserted and the overall run time.     

基于运行图的轨道交通网络动态可达性研究

网络各站之间的可达性特别是首末班车可达性衔接方案的生成和发布,对提升城市轨道交通智能化管理水平具有重要意义.OD(起讫点)之间动态可达性,主要依赖于城市轨道交通物理网络和列车运行网络,需综合考虑列车运行图的刚性控制和乘客换乘走行的柔性影响.根据弹性换乘时间,定义完全可达、条件可达和不可达三个层次,构建网络动态可达性的衔接模型,并提出推算流程.以实际城轨线网为例,确定了某OD对之间的可达时间域,表明该方法的推算结果可作为乘客出行向导的依据.     

基于量子粒子群算法的无人水面艇路径规划

为了获得无人水面艇航行的最优路径，提高航行的安全性和航行路径的平滑度，提出一种基于量子粒子群优化的无人水面艇路径规划算法。首先，通过引入动态控制参数来提高该算法的寻优能力和搜索精度，并由测试函数验证其可行性；然后，在航行安全的前提下，以路径长度和路径平滑度为规划目标，在不同环境下对无人水面艇进行路径规划仿真实验。仿真结果表明，该算法在路径长度、路径平滑度及路径安全性方面表现较好，能找到全局最优路径。