[发明专利]考虑交叉口转向限制的最短路径混合边节点标号方法

摘要

本发明提供一种考虑交叉口转向限制的最短路径混合边节点标号方法，用于导航领域中的最短路径生成，尤其用于在包含交叉口转向限制的城市交通网络中高效地查找最短路径。本发明将节点分为两类，一类为包含转向限制的受限交叉口，另一类为无转向限制的自由交叉口，在最短路径查找过程中自适应选择基于节点或者边标号策略，对于受限交叉口采用基于边的标号策略，对于自由交叉口采用基于节点的标号策略；采用初始化、路径选择、路径扩展三个步骤实现并进行了具体子步骤设计。本发明能够获得与基于边的标号方法一致的最优结果，同时通过有效地减少在自由交叉口的路径生成、评估、存储的系统消耗，达到或者接近基于节点的标号方法的运算性能。

主权项

一种考虑交叉口转向限制的最短路径混合边节点标号方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，初始化,包括以下子步骤，S101,首先判断遍历网络中是否还有未遍历的边α_jk,是则进入S102，否则进入S103；S102,判断边α_jk的尾节点k是否为受限节点，是则初始化边α_jk的标号阻抗否则初始化节点k的标号阻抗$t_u^{\mathrm{rk}}:=\∞;$然后返回S101；S103,创建从起点r到自身的标号令其阻抗为S104,判断起点r是否还有未遍历的下游边α_rk，是则进入S105，否则进入步骤2；S105,新建路径且令阻抗t_rk为边α_rk的阻抗；S106,判断边α_rk的尾节点k是否为受限节点；是则初始化边α_rk的标号阻抗否则初始化节点k的标号阻抗S107,将插入到优先队列SE中，使然后返回S104；步骤2,路径选择，包括以下子步骤，S201,判断是否优先队列SE为空，是则停止流程返回为空，否则进入S202；S202,从优先队列SE中选取并移除阻抗最小的路径路径的最后一条边α_ij称为选取边；S203,判断是否路径的尾节点j为终点s，是则停止流程返回最短路径否则进入步骤3；步骤3,路径扩展，包括以下子步骤，S301,判断选取边α_ij是否有为遍历的可行转向ψ_ijk，是则进入S302，否则返回步骤2；S302,新建路径$p_v^{r{\mathrm{\α}}_{\mathrm{jk}}}=p_u^{{\mathrm{r\α}}_{\mathrm{ij}}}\⊕{\mathrm{\α}}_{\mathrm{jk}},$令相应阻抗$t_v^{{\mathrm{r\α}}_{\mathrm{jk}}}:=t_u^{{\mathrm{r\α}}_{\mathrm{ij}}}+t_{\mathrm{jk}};$S303,判断转向的尾节点k是否为受限节点，是则进入S304，否则进入S307；S304,判断新建路径阻抗是否小于现有的边标号的阻抗是则进入S305，否则返回S301；S305,判断现有边标号是否属于优先队列SE，是则将移出优先队列SE，然后进入S306，否则直接进入S306；S306,用新建路径替换现有边标号将新建路径加入优先队列，使$\mathrm{SE}:=\mathrm{SE}\∪\left\{p_v^{{\mathrm{r\α}}_{\mathrm{jk}}}\right\},$然后返回S301；S307,判断新建路径阻抗是否小于现有的节点标号的阻抗是则进入S308，否则返回S301；S308,判断现有节点标号是否属于优先队列SE，则将移出优先队列SE，然后进入S309，否则直接进入S309；S309,用新建路径替换现有节点标号将新建路径加入优先队列，使$\mathrm{SE}:=\mathrm{SE}\∪\left\{p_v^{{\mathrm{r\α}}_{\mathrm{jk}}}\right\},$然后返回S301。