校车最优路径规划算法

提出一个基于GIS网络分析的校车路径方案规划算法。算法采用Dijkstra最短路径算法结合道路网络拓扑分析。以高效利用各种资源为目的,通过限制搜索范围提高算法效率,并用空间分析选择最佳起始节点,计算将学区内路网上各乘车节点处的学生送至学校的最优路径方案。实验结果验证了该算法的高效性和有用性。     

基于转向限制和延误的双向启发式最短路径算法

提出了基于节点的交通网络拓扑关系模型，描述交通网络的物理连通性以及逻辑连通性；根据对偶图的思想，定义搜索节点结构，处理交叉口转向限制和延误；改进传统的Dijkstra算法，提出了基于搜索节点的双向启发式A^＊算法，使用二叉堆优先级队列存储扩展节点，RB-tree存储标记节点。实验表明，本算法在效率和结果两方面都能满足车辆导航系统路径规划的要求。     

摩托化机动路径规划的改进A~*算法

针对摩托化机动路径规划问题,构建了顾及通行限制的动态道路网模型,重点针对道路通行能力变化、桥梁和隧道通行限制进行表达与建模;基于所构建的道路网模型,提出了一种改进的A*算法求解摩托化机动最短路径;通过构建三角不等式优化估价函数,并考虑机动过程中任务点、规避点和道路网通行限制因素的影响,最终得到耗时最短的机动路径。     

基于Dijkstra算法改进的海量数据最优路径计算方法研究与实现

针对传统Dijkstra算法在应用中存在的不足,提出一种面向海量数据的基于传统Dijkstra算法的最优路径搜索方法,以避免大量无用节点参与计算,严重制约计算效率。通过对路网关系制表来表达节点与路段的关系,解决使用相邻矩阵计算量大的问题。此外,利用监测得到的实时速度进行加权,实现最短时间路径的计算。     

一种基于Dijkstra并行线程算法的研究与实现

针对传统Dijkstra算法运行效率的问题,提出了一种基于传统Dijkstra并行线程的算法,该算法动态地将交通网络进行子网分割。通过实验测试了不同网络节点数量和弧段数量下传统Dijkstra算法和本文算法运行时间,实验结果表明本文算法能够缩减网络节点搜索空间,降低算法的时间复杂度,提高算法的运行效率。     

顾及道路多限制因子的最优路径规划研究

针对实际情况中最优路径选择不仅需要符合路径长度最短,而且还要满足其他限制因子等问题,本文在Dijkstra算法基础上,提出在弧权值中引入道路的通行高度与宽度、限速、单行道等多限制因子的最优路径计算方法,并利用Map X和Visual C++对Dijkstra算法进行改进,通过深圳市龙岗区部分地区道路进行实例验证,结果证明了本文算法的有效性。     

一种多出口室内应急疏散路径规划算法北大核心CSCD

针对多源多汇多路径问题若分别以多个出口为源点,通过多次直接调用Dijkstra算法求解,节点会被多次重复扩展,导致算法搜索效率过低的问题,该文结合Dijkstra算法的执行原理和特点,提出了一种解决多出口室内应急疏散路径规划的新算法。首先通过引入一个连接所有出口节点的虚拟节点作为源点来改变原始网络结构,将多源多汇多路径规划问题转化为单源多汇多路径规划问题;然后以虚拟节点为源点,直接调用Dijkstra算法来搜索源点到各个汇点的最优路径。该算法有效避免了多次调用Dijkstra算法带来的重复搜索节点问题,提高路径搜索效率。实验结果表明,该算法运行时间随着路网总节点数的增加而增加,与出口数关系不大;当出口数越多时,该算法较之现有算法效率提升越明显,具有较高的实用性。     

顾及精准定位的路径规划算法研究与实现

针对常规路径规划服务在目的地附近存在定位随机性的问题,该文从精准性、实用性的角度出发,提出了顾及精准定位的路径规划算法。首先,借鉴自发地理信息的思想,构建了描述空间方位关系的语义模型,设计了承载出入口空间信息的数据编码、自发式出入口空间信息采集模式,构建针对自发地理信息特点的空间数据库;然后,利用出入口空间位置信息和Dijkstra算法实现顾及精准定位的规划路线可视化;最后,以某校园为例,进行算例验证。结果表明,该算法获取的有效出入口空间信息,能消除常规算法在目的地存在的定位随机性,可以规划更为合理、准确的出行路线。     

嵌入式GIS中最优路径规划算法研究与实现

针对现有大区域范围路径规划算法存在的一些问题,提出一种多比例尺最优路径规划算法。该算法在进行路径规划时,在小区域范围内根据道路的属性信息对路网进行分层,在大区域范围内根据多比例尺信息对路网进行分级,在每级或每层内采用基于弧段的改进型A*算法。从实例分析可以看出,该算法能较好满足车载导航系统的需求。     

MapInfo中道路拓扑与最优路径的实现

文中以阜新市为例较为详细地讨论在公交线路网络中的拓扑结构建模,及基于公交线路网的弧段与节点间地理相关性的拓扑特征;并以MapInfo为平台,运用MapBasic语言,采用经典的Dijkstra最短路径算法,实现对阜新公交站点查询、公交线路查询、两站点间的最优路径查询功能.     

最短路径算法的改进及其实现方法

最短路径分析是 GIS最基本的网络分析功能。Dijkstra算法是目前公认的较好的最短路径算法。文中从节约存储空间 ,提高运算速度出发 ,在 Dijkstra算法基础上 ,对相关边算法进行改进 ,提出邻接结点算法 ,并给出算法的面向对象的实现方法     

最短路径问题的一种改进算法

最短路径分析是ＧＩＳ最基本的网络分析功能。迪杰斯特拉算法是目前公认的较好的最短路径算法。文中从节约存储空间、提高运算速度出发, 在该算法的基础上, 采用点弧联合结构表达图, 提出节点的最大邻接深度概念及相邻节点低值传递方法, 实现最短路径的自动判断与提取, 并给出算法的实现方法。     

A Hybrid Link‐Node Approach for Finding Shortest Paths in Road Networks with Turn Restrictions

Turn restrictions, such as ‘no left turn’ or ‘no U‐turn’, are commonly encountered in real road networks. These turn restrictions must be explicitly considered in the shortest path problem and ignoring them may lead to infeasible paths. In the present study, a hybrid link‐node Dijkstra's (HLND) algorithm is proposed to exactly solve the shortest path problem in road networks with turn restrictions. A new hybrid link–node labelling approach is devised by using a link–based labelling strategy at restricted nodes with turn restrictions, and a node‐based labelling strategy at unrestricted nodes without turn restrictions. Computational results for several real road networks show that the proposed HLND algorithm obtains the same optimal results as the link‐based Dijkstra's algorithm, while having a similar computational performance to the classical node‐based Dijkstra's algorithm.     

一种公交换乘路线智能选择的新方法

公交换乘问题是公共交通信息查询的重要内容,本文首先叙述了经典Dijkstra算法,并分析了其不适合公交网络最优路径选择的原因。然后提出了一种改进的Dijkstra算法,该算法将求解最短路径获得的站点作为搜索站点,并将这些站点及经过这些站点的线路构成换乘矩阵,结合换乘次数的要求,给出了基于Dijkstra的智能选择换乘线路的实现算法。最后通过一个实际算例说明改进的Dijkstra算法在公交换乘路线选择中应用的可行性。     

一种利用双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法

针对障碍环境中路径规划存在的运算效率低、最短路径遗失问题,根据凸包边界在构建空间网络模型过程中具有快速高效的特点,结合路径与障碍物的相对位置关系,提出了一种基于双侧凸包扩张模型的路径快速规划算法。该算法在对凸包边界算法进行改进的基础上,提取左右侧关联障碍物的凸包边界作为网络模型,利用最短路径算法搜寻目标路径,并在ArcGIS Engine环境对密集不规则障碍物进行了仿真实验。实验结果表明,与凸包边界算法和航路二叉树算法相比,所提出的算法具有构建空间网络模型效率高、实际最短路径不丢失等优点。     

空天网格化星间通视及路由路径规划算法

通信、导航、遥感一体的天基信息服务系统的建设将对跨境实时通信、动目标全球跟踪、灾害快速响应等提供有力保障,同时也对高效的网络通信,特别是卫星路由规划算法提出了新的要求。为优化通信链路,进一步降低时延,充分利用网格空间关系直视、编码计算效率高的优势,提出了卫星星座空间互联网格化计算方法。基于GeoSOT-3D(geographic coordinate subdivision grid with one dimension integer coding on 2nTree-3D)模型,构建了空天网格索引大表,并提出了一套通过查询网格通视情况来进行卫星通视分析以及星间路由规划的算法。通过仿真90/15/2的Walker星座,构建空天网格索引大表,进行星间通视分析、星间效率规划的实验验证与效率对比,结果发现,网格通视分析效率较传统算法提升2.2倍;基于预先建立通视大表的通视分析效率较传统算法提升20.9倍;网格化星间路由规划效率在最短距离约束下提升近25倍;在最小跳数约束下则提升约20倍。因此,该算法具有可行性与高效性,能显著提升星间通视及空间链路规划的计算效率。此外,该算法能够用于紧急通信、灾害预警、海上救援等方面,为卫星互联网建设作出贡献。     

顾及步行习惯的室内导航网络及其生成算法

室内导航网络是实现室内路径规划和导航的基础。针对现有室内导航网络存在拓扑连通结构不合理、生成路径几何形态不自然等问题,本文依据人类长期以来形成的“抄近路”习性及“避碰”安全需求,提出了一种符合人行走习惯的室内导航网络及其自动生成算法。该导航网络将室内可通行空间划分为普通房间和走廊,普通房间内网络映射为房间结点与门结点的直线连接;形状复杂的走廊空间则依据空间尺度和凹凸性被细分为狭窄走廊空间和开阔走廊空间,狭窄走廊空间以中轴线作为路线,开阔走廊空间则将门结点和通道口结点连接形成完全图;最后将房门结点连接到走廊路线,形成完整室内导航网络。试验结果表明:该模型及其生成算法能够依据室内空间尺度对复杂通行空间进行合理分区,生成与空间特征一致的导航网络结构,使得规划生成的最短路径形态更符合人们的行走习惯。     

利用相似性度量的不同比例尺地图数据网状要素匹配算法

提出了一种基于相似性度量的不同比例尺地图数据网状要素匹配算法。首先进行结点、弧段的粗匹配,然后利用结点-弧段拓扑关系的相似性和离散Fréchet距离进行精确匹配,匹配过程将几何、语义、拓扑、结点和弧段匹配有效结合起来,最后以可视化方式将不同匹配结果进行显示,以便人机交互。实验表明,该算法可有效地匹配各种复杂情况下的同名道路,并提高匹配的正确率和速度。     

基于交通网络几何和语义(交通)规则集成的公交换乘研究

换乘信息特别是基于地理信息系统技术的图文换乘信息服务,已经成为城市公共交通信息服务、线网规划和线路优化调整的重要指标与内容。但是公共交通线网具有特殊的网络特征和拓扑关系,它不同于城市道路网络,因此公共交通换乘不能简单应用于目前的最优路径算法,例如Dijkstra算法。本文将通过对公共交通线网的空间特征和语义(交通)规则分析,建立城市交通网络的几何和语义连通性的集成关系。几何连通性是语义连通性的基础和先决条件,而语义连通性是公共交通网络拓扑的核心。基于语义连通性的公共交通线网拓扑关系提升公共交通换乘算法的效率和信息准确度,任何两个站点之间的最优路径可以被迅速获取而不需要检索整个网络的几何拓扑信息。并且该最优换乘路径考虑到最少换乘次数、出行距离最短、费用最少、途经站点最少和换乘中最短步行距离等多目标换乘。