[發(fā)明專利]基于轉(zhuǎn)向關(guān)系的交通路網(wǎng)有向圖路徑模型構(gòu)建及求解方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911084674.3
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110807931B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟希;楊濤;許巖巖;鄭燁
• 申請（專利權(quán)）人: 許凌
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于轉(zhuǎn)向關(guān)系的交通路網(wǎng)有向圖路徑模型構(gòu)建及求解方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、選取路網(wǎng)并建立該路網(wǎng)的路鏈方向矩陣W_d

將目標(biāo)路網(wǎng)中每個路口定義為一個節(jié)點，第i個路口則為節(jié)點V_i，i＝1,2,...,N，相鄰兩個節(jié)點相連形成路鏈，第j條路鏈定義為E_j，j＝1,2,...,M，定義路鏈的方向，沿路鏈E_j的方向，將形成路鏈E_j的節(jié)點V_j及節(jié)點V_j+1分別定義為上游節(jié)點及下游節(jié)點，則有：

式中，E為目標(biāo)路網(wǎng)有效路鏈集合，V_i,V_j為連接節(jié)點V_i及節(jié)點V_j的路鏈；

步驟2、建立路鏈轉(zhuǎn)向矩陣W_t

式中，若由路鏈E_i轉(zhuǎn)入路鏈E_j為直行，則w_t＝a，若由路鏈E_i轉(zhuǎn)入路鏈E_j為左轉(zhuǎn)，則w_t＝b，若由路鏈E_i轉(zhuǎn)入路鏈E_j為右轉(zhuǎn)，則w_t＝b；

步驟3、獲取目標(biāo)路網(wǎng)的SCATS數(shù)據(jù)，統(tǒng)計M條路鏈中每條路鏈所包含的各個車道的不同行駛方向，將當(dāng)前路鏈中同一行駛方向的車道歸為一類，設(shè)有I個行駛方向，則對應(yīng)I類車道，獲得SCATS數(shù)據(jù)中每一類車道所對應(yīng)的線圈編號，第i類車道對應(yīng)的線圈編號為L_i，i＝1,2,...,I，則線圈編號L_i對應(yīng)第i行駛方向，從而獲得M條路鏈中每條路鏈下的各個行駛方向所對應(yīng)的線圈編號；

步驟4、獲得目標(biāo)路網(wǎng)中由起始節(jié)點開始達(dá)到目標(biāo)節(jié)點的K條不同的路徑，每條路徑均由相連通的路鏈連接而成；

步驟5、依據(jù)步驟3獲得M條路鏈中每條路鏈下的各個行駛方向所對應(yīng)的線圈編號及步驟2獲得的路鏈轉(zhuǎn)向矩陣W_t，獲得每條路徑所對應(yīng)的所有線圈編號：

設(shè)第k條路徑由Q條路鏈E₁,...,E_q,E_q+1,...,E_Q銜接而成，k＝1,2,...,K，則由路鏈轉(zhuǎn)向矩陣W_t獲得由路鏈E_q行駛至路鏈E_q+1的w_q(q+1)的值，根據(jù)w_q(q+1)的值獲得行駛方向，再由步驟3獲得的路鏈E_q下的該行駛方向所對應(yīng)的線圈編號L_q獲得第k條路徑中由路鏈E_q行駛至路鏈E_q+1的線圈編號，并將該線圈編號重新定義為E_qL_q，由此獲得第k條路徑的所有線圈編號。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于轉(zhuǎn)向關(guān)系的交通路網(wǎng)有向圖路徑模型構(gòu)建及求解方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟401、構(gòu)造擴維矩陣B：

式中，b_ij為4維行向量，這個4維向量每一個元素分別代表掉頭、左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)到達(dá)下游節(jié)點；

步驟402、定義路網(wǎng)的鄰接矩陣D，有：

式中，若d_ij為路徑連通，值為1，否則為0；

步驟403、將鄰接矩陣D不斷左乘廣義鄰接矩陣B，設(shè)鄰接矩陣D第P次左乘廣義鄰接矩陣B，則有：

式中，為4維行向量，若中的元素不全為0，則說明存在一條由起始節(jié)點P+1步達(dá)到目標(biāo)節(jié)點的路徑，再通過廣義鄰接矩陣B得到組成該條路徑路鏈。