最短路径算法在高速公路联网收费中的研究及应用

Floyd算法求任意2点间距离时间复杂度等同于Dijkstra算法,现行高速公路路网由环路和射线路段组成,当路网节点多时,两种算法单独操作计算速度慢。基于Floyd计算环路效率高,Dijkstra计算稀疏图的射线路段效率高的特性,本文结合Floyd和Dijkstra算法来计算高速公路路网任意2节点间最短路径。用VC＋＋设计模拟出路网中2点间（一对点）的最短路径,并对算法复杂度进行分析。     

基于启发式策略的最短路径算法

在讨论经典Dijkstra算法和启发式策略算法（A^＊,矩形算法等）的基础上,提出一种基于Dijkstra算法的动态方向限制搜索算法用于求解道路网络中两节点之间最短路径．该算法结合人类的搜索思路和动态灵活的处理方式,对最短路径算法的搜索策略进行改进,动态改变搜索限制区域,减少计算时间．该算法不仅可以单独提高计算最短路径的效率,而且与其他算法结合起来还可取得更好的效果．实际结果证明动态方向限制搜索算法比经典Dijkstra算法减少近50％的搜索节点数和搜索时间．     

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.     

一种适于车辆导航系统的快速路径规划算法

针对城市道路网图节点数较多,经典的求解最短路径的Dijkstra算法存在计算时间较长的问题.对矢量化的城市道路网图的特点进行分析,给出了道路网图的计算机存储结构,提出一种快速求解城市道路网两节点间的最短路径近似算法.算法的实现采用双向式搜索法、投影法和夹角最小的方法.理论分析和实验结果表明,和Dijkstra算法相比,该算法尽管有时得不到最优解,但能大大减小搜索空间,提高搜索速度,时间复杂性不超过O(N),适用于车辆导航系统.     

农村社会关系网络中搜索技术研究

针对最短路径 Dijkstra 算法存在占用空间大、效率较低的问题,提出了改进的 Dijkstra 算法,在此基础上,进一步研究了Dijkstra-relation 多路径搜索策略。改进的 Dijkstra 算法首先以现实农村社会关系为基础,由于社会关系具有可变性、复杂性等特征,因此用关系距离表示关系远近,然后采用邻接表存储方式,节省存储空间,使用堆排序提高算法的效率,最后通过关系距离限值和关系路径长度限值对关系路径有效性进行甄别,使得计算的关系路径更符合农村现实情况。Dijkstra-relation 算法通过删除最短路径上的节点,计算起始节点到中间节点的最短路径,然后与中间节点到目标节点的最短路径连接,求解两人之间建立联系的多条路径。实例验证结果表明,Dijkstra-relation 算法缩小了搜索范围,提高了搜索效率,搜索的多条关系路径符合农村社会中人际交往的情况,提高了自主选择性。     

一种限制搜索区域的最短路径改进算法

最短路径算法效率是许多应用领域普遍关注和迫切需要解决的问题。该文在深入分析经典Dijkstra最短路径算法优化途径的基础上,从控制路网规模入手,提出了矩形限制搜索区域的最短路径算法。根据路网分布的特点,采取比值系数分段取值的方法,进一步提高了算法效率。原型系统实验显示了改进算法的高效性和可行性。     

路网车流径路优化调整中的最短径路算法

目前铁路车流径路基本上都是按照路网的最短路径来安排的,首先一般都采用Dijkstra算法计算最短路径,然后参考相应区段的能力限制,对车流进行分配,对车流量超过能力的区段重新进行车流调整,这时需要重新计算新条件下两点间最短路径,一般仍采用Dijkstra算法重新计算两点最短路径,这大大地浪费了前期的计算最短路径的信息,增加了计算工作量,本文采用A*算法作为一种启发式算法,可以克服这一缺陷。     

基于改进Dijkstra算法的最短路径搜索仿真

提出基于Dijkstra算法的最短路径搜索改进算法,通过设置高效的优先目标搜索区域,减少大量无意义运算,达到提高搜索效率的目的.以淄博市交通道路图(局部)为例建立系统仿真模型,分别以两点间距离系数和拥堵系数作为权值进行系统仿真,得出了基于不同权值的最短路径求解结果,并对算法改进前后测试数据进行对比分析.结果表明,基于改进Dijkstra算法实际运行时间均值仅占Dijkstra算法运行时间均值的23%以下.     

城市公交网络的最短路径算法研究

本文提出了一种基于椭圆限制区域的优化二叉堆优先级队列的改进型Dijkstra最短路径算法。此算法是在对城市交通网络空间分布特征进行统计分析的基础上,针对具体的起点、中间点以及终点,来设定合理的椭圆限制搜索区域,再以当前节点的邻接点与当前点和终点连线夹角最大作为贪婪搜索策略。最后用实例验证了算法的正确性和可行性。     

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.     

大规模网络最短路径算法的优化及实现

求解大规模复杂网络的最短路径问题由于其计算速度慢、需耗费的存储空间大,是与地理信息相关的应用系统经常遇到的瓶颈问题．在深入分析各种常用最短路径算法基础上,基于经典Dijkstra算法,从时间和空间优化角度,实现一种计算任意2点间最短路径的优化算法．初步实验表明,优化后的算法在处理大规模复杂网络的最短路径问题时比经典Dijkstra算法在计算时间上缩短了80％,在耗费的存储空间上减少了将近一倍．     

一种基于STL的高效最短路径算法

最短路径分析是网络拓扑中的一个重要的应用，它在地理信息系统、计算机网络路由等方面发挥着至关重要的作用。解决最短路径问题的经典方法是Dijkstra算法，时间复杂度为O（n2），在大数据量下效率低下而且使用邻接矩阵存储图形数据在一定程度上造成了空间浪费。该文在分析了Dijkstra算法的基础上提出来一种改进方法，该法使用STL容器来代替邻接矩阵来存储图形数据提高了查询效率，并且利用双队列来存储节点降低了内循环次数，减少了很多不必要的计算，从而降低了算法时间复杂度。STL容器的应用使得最短路径算法得到了扩展，在求解最短路径的同时还支持添加障碍点，增加开关节点等应用。     

道路网络中门到门包含重复节点的最优路径算法

设计了具有交通约束的受限路网中,基于兴趣点(POI)的门到门包含重复节点的寻路算法。该算法首先利用距离最短准则建立POI和路网间的临时拓扑关系,然后根据受限路网中最优路径的结构特征,构造包含驶入路段的节点进行寻路拓展,以此为基础进行标记设定广度优先搜索,即可获得门到门包含重复节点的最优路径。在道路密度较大的北京市路网中的试验结果表明,该算法能够根据交通约束规划出实用的最优路径,对于长度约60km路径的计算平均耗时在3s左右,可以满足车辆导航应用的实时性要求。     

道路网络中门到门包含重复节点的最优路径算法

设计了用于包含交通约束的受限路网中基于兴趣点(PO I)的门到门包含重复节点的寻路算法。首先利用距离最短准则建立PO I和路网间的临时拓扑关系,然后根据受限路网中最优路径的结构特征,构造包含驶入路段的节点进行寻路拓展,以此为基础进行标记设定广度优先搜索,即可获得门到门包含重复节点的最优路径。在道路密度较大的北京市路网中的试验结果表明,该算法能够根据交通约束规划出实用的最优路径,对于长度约60 km路径的计算平均耗时在3 s左右,可以满足车辆导航应用的实时性要求。     

Dijkstra算法在室内移动导航最短路径寻址的改进

在室内复杂停车场的路径规划问题上,许多方法使用了单源最短路径的典型算法Dijkstra算法对最短路径进行规划,但该算法需要花费大量时间和空间来计算和存储与最终路径无关节点.为了提高算法效率,通过把地图中所有的结点进行顶点归一、区域集合划分以及区域编号排序等策略,大大提高了算法运行效率.实验显示,在随机对某结点目标进行最短路径搜索时,搜索时间可以缩短80.8%到98.9%,大大减少了时间复杂度和空间复杂度.     

Dijkstra优化算法及其在电子导游中的应用

导游电子化是旅游产业的发展趋势,最短路径搜索是电子导游系统的关键技术之一.经典的Dijkstra算法须花费大量时间用于计算最短路径以外的结点,从而影响了算法的速度.在分析景区结点分布特点和移动设备特性的基础上,对Dijkstra算法进行了优化,优化算法基于对景区结点进行区域划分,缩小了考虑结点的范围,在搜索时仅对相关区域内的结点进行处理,从而提高了算法的速度,最后对优化算法进行了正确性证明和性能分析.     

动态速度和代价约束的最短路径算法

Dijkstra算法是计算有向图中一个节点到其余各个节点最短路径的著名多项式时间算法,在交通规划、地理信息系统等方面有重要的应用。本文改进Dijkstra算法用于计算带有动态速度和代价约束的有向图中节点之间的最短路径,即有向图的节点之间除了静态的距离外,还有动态的速度和代价,例如城市交通中的高峰与非高峰时段影响速度/时间,收费与非收费路段影响代价;时间和代价在最短路径中由一个比例因子控制,通过调节该比例因子可计算节点间的最短时间/距离和最少代价的路径。该改进的算法被证明是可靠的,实验结果也表明了该算法的有效性。     

基于Dijkstra算法的最优路径搜索方法

针对传统Dijkstra算法在应用中存在的不足,提出了一种基于Dijkstra算法的最优路径搜索方法.该方法设计了区域限定模型,以避免大量无用结点参与计算带来的时间和空间的浪费.在此限定区域内使用优化的存储结构实现了含有启发式信息的搜索策略.路网实验结果表明,应用启发式搜索策略使搜索的路径结点总数和计算时间明显减少,搜索过程能够快速地趋于目标结点.     

基于Mapinfo的最短路径混合搜索算法

在迪杰斯特拉(Dijkstra)算法的基础上,针对有较多节点和道路的大网络在求解最短路径时计算时间慢、扩展节点多的缺点,采用基于局部最优方向和A*算法的混合算法,利用局部最优方向法的结果,对A*算法的启发函数加以改造,可以减少扩展的节点数量,快速的找到一条最短路径.通过实验仿真证实了该算法的快速有效性.     

节点约束型最短路径的分层Dijkstra算法

针对节点约束型最短路径问题,提出了基于回溯法的分层Dijkstra算法,通过分层结构寻找局部最优解来求得全局最优解或次优解.该算法利用分层结构可保存搜索进度的优势,使其在寻找过必经点最短路径时可以实现对搜索进度的保存与回溯等操作.实验结果表明:分层Dijkstra算法虽然增加了一定的空间复杂度,但能有效地减少Dijkstra算法的调用次数;与深度优先搜索、几何代数算法相比,分层Dijkstra算法虽然不一定能找到理论最优解,但出解速度较快,在数据量较大的情况下能快速找到次优解.