[发明专利]适用于大规模交通流仿真的虚拟车辆路由方法

说明书

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，涉及一种交通仿真方法，尤其涉及一种适用于大规模交通流仿真的虚拟车辆路由方法。

背景技术

在现有的交通仿真系统中仿真车辆往往不遵循最短路径行驶，或是随机行驶，或是在交叉口按流量分配进行选择性转弯，这些仿真方法中车辆的行驶都不是“理性”的行为，单独跟踪一辆仿真车辆，往往会出现车辆在小范围“转圈”现象，这对于基于车辆理性行为的仿真试验非常不利，如考察一个路段受阻情况下交通流的变化情况时无法得到正确结果。因此，仿真系统中的车辆应当以理性方式(最短路径)行驶。

但是，在大范围路网内对大量车辆的最短路径的计算相当耗时，尤其是在系统初始化时，数十万辆车的行驶路线计算使得用户陷入长时间等待。针对这种现象，有人提出路径预存法：事先将一部分具有代表性的路径存在服务器内形成路径库，当车辆要产生是从路径库调出，直接赋予车辆，节省计算路径的时间。但是要形成具有代表性的路径库需要大量的存储空间，因为在上万个节点的路网上全部的路径数目要以亿计甚至几十亿计，而每一个路径平局长度有几百个路段长。在这种情况下即使预存十分之一的路径存储上也是不可接受的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于大规模交通流仿真的虚拟车辆路由方法，能够显著的节省计算时间。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种适用于大规模交通流仿真的虚拟车辆路由方法，所述方法包括：

将路径以下一跳的标示方法存入每个节点的路由表；

车辆行驶到每个节点时，查询该节点的路由表；若在该表中可查询到欲到达目的地的下一跳节点ID，则按此目标移动，从而实现整个路由；否则计算整条路径，并将路径分解存储到各个相关的路由表。

作为本发明的一种优选方案，在路由表的生成与更新使用分布式的求解方式，将路网按处理机数目分割，每台处理机处理局部路由表，再由多台处理机交互合成路由表可以加速全局路网路由表的计算。

作为本发明的一种优选方案，如果A节点与B节点之间的道路发生中断，则分别进行以A节点为源点和以B节点为源点的Dijkstra操作。

作为本发明的一种优选方案，所述Dijkstra操作包括如下步骤：

A1、处理、归并线路；

A2、确定所有线路的端点ID；

A3、判断所有线路是否均处理完毕，若是则转步骤A6；否则转步骤A4；

A4、提取一条线路；

A5、添加该线路信息至路由表，转步骤A3；

A6、结束。

本发明的有益效果在于：本发明提出的适用于大规模交通流仿真的虚拟车辆路由方法，利用查表方式，减少重复路径计算，能够显著的节省大量车辆的最短路径计算时间，其原因是，先计算的路径结果往往可以被后面的计算所利用。

同时，本发明利用表的动态变化表征动态路况，在动态路网路径计算方面这种方法也有着很大的优势；因为在这种路径查询模式下，最优路径的更新完全取决于路由表的定期更新，其更新模式与计算机网络路由更新机制类似。

附图说明

图1为Dijkstra子函数的流程图。

图2为一个简单的最短路径示意图。

图3为在路由表上更新更改的道路两端节点信息示意图。

图4为路网与路由表示意图。

图5为50个仿真周期内，每个周期内用于计算路径的耗时比较示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

本发明提出模仿计算机网络路由模式，将路径以下一跳的标示方法存入每个节点的路由表。车辆行驶到每个节点时，查询该节点的路由表，在该表中可查询到欲到达目的地的下一跳节点ID，从而实现整个路由。如图1所示。

具体做法是：首先选定一对OD点，察看O点路由表中是否有D点的下一跳信息，如果有按此目标移动，否则计算整条路径，并将路径分解存储到各个相关的路由表。

这种路径生成算法的最大优点是能够显著的节省大量车辆的最短路径计算时间，其原因是，先计算的路径结果往往可以被后面的计算所利用。

在动态路网路径计算方面这种方法也有着很大的优势。因为在这种路径查询模式下，最优路径的更新完全取决于路由表的定期更新，其更新模式与计算机网络路由更新机制类似。

此外在路由表的生成与更新上很适合与分布式的求解方式，将路网按处理机数目分割，每台处理机处理局部路由表，再由多台处理机交互合成路由表可以加速全局路网路由表的计算。