一种基于最短优先的最短路径算法的实现

最短路径问题作为GIS分析中的一个主要内容而被广泛深入地进行研究。本文在设计一种网络数据结构的基础上, 通过一种基于节点与弧段标号的最短优先路径搜索策略, 设计并实现了一种结构简单、便于理解并且高效的最短路径求解算法。     

一种复杂地理环境越野通行路径寻优算法

设计了基于障碍距离的优化算法,解决突发事件应急联动中复杂地理环境下最短路径的寻优求解问题。在详细分析地理空间高程、坡度、障碍物等空间信息的基础上,通过计算搜索空间、搜索方向和网络弧段权值构建网络拓扑关系网,并利用遗传算法对最优路径进行寻优求解。     

GIS中最短路径算法的改进实现

针对GIS中网络拓扑图的一般特点和对网络分析实时性的要求,以Dijkstra最短路径算法为理论基础,采用快速排序和插入排序相结合的方式,使用地址排序的方法,改进原有最短路径算法中对最小权值的顶点的搜索策略,提出一种高效的实用的Di-jkstra最短路径算法的实现方法.     

利用组合技术的迪杰斯特拉算法改进探讨

最短路径分析是物流配送最基本的网络分析,等价于图论中的结点间求解最短路径的问题。本文在研究迪杰斯特拉算法基础上,基于组合技术对该算法进行改进。首先利用图的节点——弧段联合结构;其次搜索方法改为双向搜索;最后对扫描点按其所在边的权值进行排列。实验表明改进算法运行效率较高。     

复杂地理环境下基于障碍距离的最短路径寻优算法

针对复杂地理环境下最短路径寻优问题,文章设计了基于障碍距离的优化算法。算法引入了地表距离、障碍距离等概念,综合考虑了地理空间高程、坡度、障碍物等空间信息,以适合于复杂地形条件下目标间距离计算;在对目标地理空间网络化基础上,通过确定搜索空间、搜索方向、网络弧段权值等,构建完整的网络拓扑关系网;应用遗传算法进行最优线路寻优,最后通过实验验证了算法的可行性。     

图的节点-弧段联合结构表示法及其在GIS最优路径选取中的应用

最短路径分析是ＧＩＳ网络分析的一个基本问题,获取最短路径的经典算法主要有迪杰斯特拉（Ｄｉｊｋｓｔｒａ）及弗罗伊德（ｆｌｏｙｄ）算法,这两种方法的实现都主要借助于图的节点邻接矩阵来表示图并通过适当的搜索技术完成。本文从节约存储空间、提高运算速度出发,采用节点－弧段联合结构来表示图,避开采用大规模数组,并利用深度优先搜索算法,实现最短路径的自动判断与提取,并给出算法的实现方法。     

嵌入式GIS最短路径分析中Dijkstra法改进

Dijkstra算法是求解网络中最短路径的精典算法,文中通过改变图的存储结构及搜索方法,减少了内存存储空间,缩短查询时间,以提高该算法在嵌入式GIS系统中路径优化的效率.     

高等级道路网的拓扑自动保持方法

基于道路网的结构分析,提出了一种高等级道路网拓扑自动保持方法,适用于任意提取的高等级路网。首先根据道路的连通关系生成对偶图,利用最小生成树保持道路网的整体连通性;然后使用广度优先搜索和最短路径计算进行悬挂弧段连接和合理路径连接,保持高等级道路网的导航连通性;最后通过实验验证了本文方法所保持的道路网拓扑结构的有效性。实验结果表明,通过本方法保持的拓扑关系能够保持道路网的整体连通性,反映道路网的高等级结构模式特征,而且与基于原始划分的高等级道路网所规划的最短路径相比,拓扑自动保持后的高等级道路网能够合理地反映道路结点之间的导航路径规划。     

嵌入式GIS最短路径分析中Dijkstra法改进

Dijkstra算法是求解网络中最短路径的精典算法，文中通过改变图的存储结构及搜索3-法，减少了内存存储空间，缩短查询时间，以提高该算法在嵌入式GIS系统中路径优化的效率。     

GIS路径寻优的方向优先搜索法

针对地理信息系统中特定的两点路径寻优问题，提出一种方向优先的快速搜索算法。该算法在路径搜索过程中，首先搜索与前进方向更加接近的方向，可以在搜索的早期找到最短路径，从而在以后的搜索中剪去更多的节点和分支，提高最优路径的搜索速度。     

基于道路网络分析的Voronoi面域图构建算法

提出一种基于网络分析的Voronoi面域图和加权Voronoi面域图构建算法。鉴于道路网络在城市中心地、公共设施引力传导与功能覆盖上的重要作用,采用网络最短路径距离分析和最短路径时间分析构建的Voronoi面域图可以模拟出中心功能的辐射影响范围空间划分的实际情形,进而为空间分析和空间优化提供有力支持。算法过程主要包括:设施邻近道路结点检索和分界结点计算;基于网络最短路径分析Dijkstra算法和分界结点计算的网络Voronoi划分;基于空间离散化、邻近道路分析的空间Voronoi划分及其矢量化处理算法。计算实验结果表明本文提出算法可靠和高效,能够模拟出具有预期精度和形态复杂的网络Voronoi面域图形。     

在ArcGIS矢量图中搜寻最短路径的实现

最短路径问题是地理网络分析中的重要问题之一,具有重要的应用价值。搜索最短路径的方法很多,在研究了各种方法后,本文提出了在ArcGIS矢量图中搜索最短路径的新方法。首先,提取经过ArcGIS简单处理的矢量图的信息,然后,借助Floyd算法,用MATLAB建模来提取节点间的最短路径,最后根据模型运算的结果在矢量图中绘出最短路径。试验证明,该方法操作简单,效果良好。     

网络最短路径的地图代数栅格算法

在阐述网络分析和最短路径算法的现状的基础上,以地图代数为理论支撑,介绍了地图代数对于网络元素的表达,探讨另外一种途径的网络最短路径分析—基于栅格数据的最短路径分析,重点讨论了基于地图代数的网络数据模型、栅格路径距离计算方法,在此基础上论述了求取最短路径的栅格方法的具体过程。最后,通过算例证明栅格途径的网络分析有其独特的优势。     

Assessing Raster GIS Approximation for Euclidean Shortest Path Routing

Identifying a route that avoids obstacles in continuous space is important for infrastructure alignment, robotic travel, and virtual object path planning, among others, because movement through space is not restricted to a predefined road or other network. Vector and raster GIS (geographic information system) solution approaches have been developed to find good/efficient routes. On the vector side, recent solution approaches exploit spatial knowledge and utilize GIS functionality, offering significant computational advantages in finding an optimal solution to this path routing problem. Raster‐based shortest path techniques are widely applied in route planning for wayfinding, corridor alignment, robotics and video gaming to derive an obstacle avoiding path, but represent an approximation approach for solving this problem. This research compares vector and raster approaches for identifying obstacle‐avoiding shortest paths/routes. Empirical assessment is carried out for a number of planning applications, highlighting representational issues, computational requirements and resulting path efficiency.     

顾及复杂路口交通规则的最短路径算法

基于真实道路的通行状况,分析了一些通常最短路径计算中难以处理的复杂交通路口状况,提出了相应的解决方案。     

面向大规模道路网的最短路径近似算法

节点重要性对大规模道路网下最短路径的计算有着重要影响。本文提出了顾及节点重要性的最短路径估计方法,该方法基于Critic方法与复杂网络理论评价节点的重要性,结合限制策略实现网络划分,通过层次结构网络的构建,实现大规模道路网数据的有效化简和最短路径的快速有效计算。试验结果表明,该方法能够使中心节点均衡地分布于网络,更好地均衡划分后子网络的规模;随着限制参数的增大,网络规模逐渐降低,查询精度最高达到1.026,相比于单一指标和无限制参数的方法,本文方法显著降低了网络的规模,在最短路径的近似计算上保持了较高的准确性,为大规模复杂网络的近似分析提供分析思路。     

基于先验知识的GIS路径寻优算法

针对地理信息系统中特定的两点路径寻优问题,提出了一种基于先验知识的快速搜索算法。该算法模拟人脑寻找路径的思维过程,首先针对实际问题建立先验知识库,在路径搜索过程中,利用知识库中的信息剪去不可能的搜索路径,构造出简化的查询树,从而大大提高最优路径的搜索速度。     

最短路径算法:分类体系与研究进展

最短路径算法是计算机科学与地理信息科学等领域的研究热点。本文首先讨论了平面图的搜索策略，然后从问题类型、网络类型和实现方法3方面对最短路径算法进行了系统的分类，从理论上比较了近年来所提出的各具有较高效率的串行最短路径算法的时间复杂度，并对国内外一些相关研究进行了综合评述，结合城市交通网络的实验结果，作者对几种应用最为广泛的串行最短路径算法的运行效率进行了分析和评价，最后对最短路径算法在实时化和并行化方面的发展进行了讨论。     

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。