[發(fā)明專利]基于出行計劃的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810230282.2
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108491971B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐維祥;岳垚
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發(fā)明公開了一種基于出行計劃的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，包括：S1、基于二維地圖和交通流量數(shù)據(jù)，建立以時間為第三維度的三維地圖模型以及存儲地圖模型數(shù)據(jù)的三維矩陣；S2、獲得三維地圖模型的權(quán)值；S3、構(gòu)造三維地圖模型的權(quán)值靜止的時間域，基于用戶的出行計劃計算得出局部最優(yōu)路徑；S4、獲得總行車時長最短的局部最優(yōu)路徑組合，得到最優(yōu)總路徑；S5、根據(jù)最優(yōu)總路徑劃建立最小單位路徑模型并更新三維矩陣以及三維地圖模型，生成路徑規(guī)劃。本發(fā)明方法克服基于空間距離最優(yōu)路徑算法無法適應(yīng)實際交通流量復(fù)雜多變以及時空距離最優(yōu)路徑算法復(fù)雜緩慢的缺點，可以預(yù)算未來的交通流量數(shù)據(jù)，給出的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種基于出行計劃的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

最優(yōu)路徑是提升交通效率的關(guān)鍵問題。目前，國內(nèi)外大多都從四種交通網(wǎng)絡(luò)情況下來區(qū)分以及研究最優(yōu)路徑。這四種交通網(wǎng)絡(luò)分別是，動態(tài)確定、動態(tài)隨機(jī)、靜態(tài)確定和靜態(tài)隨機(jī)的交通網(wǎng)絡(luò)。一方面，靜態(tài)確定交通網(wǎng)絡(luò)的歷史最為悠久，對于它的最優(yōu)路徑算法也是最為傳統(tǒng)的，如Floyd算法。靜態(tài)確定交通網(wǎng)絡(luò)假設(shè)交通網(wǎng)絡(luò)中邊的權(quán)值是靜止且確定的常量，但是無法真實地反映實際交通網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)性和時變性，基于空間距離的最優(yōu)路徑算法不能適應(yīng)。另一方面，動態(tài)隨機(jī)交通網(wǎng)絡(luò)模型由于當(dāng)代實際交通流量狀況復(fù)雜多變，預(yù)測的交通流量數(shù)據(jù)并不穩(wěn)定，同時基于時空的最優(yōu)路徑算法計算量巨大，難以快速準(zhǔn)確滿足用戶的需求。

因此，需要提供一種基于出行計劃的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，能夠適應(yīng)當(dāng)代的交通流量狀況，提升交通效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于出行計劃的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，克服基于空間距離最優(yōu)路徑算法無法適應(yīng)實際交通流量復(fù)雜多變以及時空距離最優(yōu)路徑算法復(fù)雜緩慢的缺點，可以預(yù)算未來的交通流量數(shù)據(jù)，給出的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種基于出行計劃的三維地圖的最優(yōu)路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

S1、基于二維地圖和交通流量數(shù)據(jù)，建立以時間為第三維度的三維地圖模型以及存儲地圖模型數(shù)據(jù)的三維矩陣；

S2、獲得三維地圖模型的權(quán)值；

S3、構(gòu)造三維地圖模型的權(quán)值靜止的時間域，基于用戶的出行計劃計算得出局部最優(yōu)路徑；

S4、獲得總行車時長最短的局部最優(yōu)路徑組合，得到最優(yōu)總路徑；

S5、根據(jù)最優(yōu)總路徑劃建立最小單位路徑模型并更新三維矩陣以及三維地圖模型，生成路徑規(guī)劃。

優(yōu)選地，步驟S1所述三維地圖模型表示為：

G(E,V,T)

其中，E為邊；

V為頂點；

T為時間；以及

所述三維矩陣表示為：

M(V_i,V_j,T_k)

其中，V_i、V_j均為頂點集；

T_k為連續(xù)的時間集。

優(yōu)選地，步驟S2所述三維地圖模型的權(quán)值為：

W＝M(V_i,V_j,T_k)

表示為車輛在T_k時刻出發(fā)由頂點V_i到頂點V_j的行車時長；以及