基于GPS定位的旅游拼车app中路径规划算法的研究
基于GPS定位的智能化旅游导航研究
基于GPS定位的智能化旅游导航研究随着科技的发展和人们生活水平的提高,旅游已经成为一种非常普遍的休闲方式。
但是,对于很多旅游者而言,到陌生的地方旅游总是充满了各种挑战。
为了帮助旅游者更好地融入本地生活并体验当地文化,越来越多的人开始关注一种智能化旅游导航系统,而最常用的就是基于GPS定位技术的导航系统。
这种系统可以帮助旅游者更快捷、更准确地找到想要的地点和景点,以及提供详细的游览线路和建议,以此来高效、愉悦地完成旅游之旅。
一、GPS定位技术首先,我们需要了解一下GPS定位技术。
GPS,全称为全球卫星定位系统,是美国国防部研发的一种卫星定位和导航系统,经过多年的发展,目前已经成为全球最常用的导航系统之一。
GPS技术是通过在地球轨道上部署的卫星发出信号,接收设备通过计算信号传播时间和距离关系确定自己的位置,从而实现定位功能。
由于GPS技术准确度高、范围广,因此已被广泛应用于导航和位置服务领域。
二、基于GPS的旅游导航系统基于GPS的旅游导航系统,是一种将GPS定位技术和旅游资源信息相结合的智能化定位导航系统。
这种系统通过手机定位或者其他接收GPS信号的设备,实现旅游者实时定位和目的地搜索,同时提供详细的景点介绍、游览时间和建议等信息,让旅游者更加便捷地完成旅游之旅。
在使用GPS导航系统时,我们可以通过输入目的地的名称或地址,在系统中进行搜索,并得到准确的导航路线。
而在基于GPS定位的旅游导航系统中,我们还可以根据个人喜好和需求,自动匹配最优的游览路线,比如根据上午游玩时间推荐上午游玩时间相对较短的景点,以免浪费时间,也可以通过系统推荐的人气排名和用户点评等信息,了解当地最热门的景点,并且可以查看其他用户分享的照片和评论,从而更好地理解当地的文化和风俗习惯。
不仅如此,基于GPS的旅游导航系统还可以提供周边服务信息,比如推荐附近的餐馆、购物区和娱乐场所等,让旅游者的旅程更加丰富多彩。
三、基于GPS定位的旅游导航系统的优点1.准确性:GPS定位技术可以达到高精度定位,从而配合导航系统,为旅游者提供准确的路线和位置信息。
导航定位软件开发中的路线规划与导航算法
导航定位软件开发中的路线规划与导航算法导航定位软件是现代人必不可少的手机应用之一。
它们可以为我们提供精准的地图服务,帮助我们规划最佳路线,实时导航并提供详细的路线指引。
然而,这些看似简单的功能背后涉及复杂的路线规划与导航算法。
在本文中,我们将介绍导航定位软件开发中所使用的一些主要算法和技术。
路线规划是导航定位软件的核心功能之一。
它的目标是找到两个地点之间最佳的行走路径,并考虑到用户设定的偏好和限制条件。
在规划路线时,需要考虑到多个因素,例如交通状况、道路类型、道路拥堵情况以及可能的交通事故等。
为了实现高效的路线规划,导航定位软件开发使用了各种算法,如Dijkstra算法和A*算法。
Dijkstra算法是一种广泛应用于路线规划的图论算法。
它的基本思想是从起点开始,逐步探索周围的节点,并记录到达每个节点的最短路径。
通过不断更新路径长度,Dijkstra算法最终找到从起点到终点的最佳路径。
这个算法考虑了路线的长度,但没有考虑到其他因素,如行驶速度或交通状况。
与Dijkstra算法相比,A*算法更加高效。
它结合了最短路径和启发式搜索,并在路线规划中考虑到了更多的因素。
A*算法通过评估距离起点和终点的估计值来选择下一个要探索的节点,这个估计值通常基于欧几里得距离或曼哈顿距离等。
这种启发式方法可以大大加速路径规划过程,并且在实际应用中被广泛使用。
除了路线规划算法,导航定位软件还需要实时导航算法来指导用户沿着规划的路径行进。
实时导航算法需要监测用户的位置,并通过位置更新来提供实时导航指引。
在导航过程中,导航定位软件还需要监测交通状况的变化,并根据新的信息重新规划路径。
这也需要使用到一些高级算法,如动态规划和实时数据处理。
动态规划是一种常用的路径规划方法,它可以在改变交通状况时快速重新计算最佳路径。
动态规划基于之前计算出的路径,通过更新节点的权重值,从而得到新的最佳路径。
这个过程可以非常高效地应对交通状况的变化,并在实时导航中提供准确的指引。
基于GPS的交通导航算法研究
基于GPS的交通导航算法研究在现代社会中,交通导航系统已经成为我们出行中不可或缺的一部分。
而全球定位系统(GPS)的广泛应用,则为交通导航系统的发展提供了坚实的基础。
本文旨在探讨基于GPS的交通导航算法,并对其研究进行分析和评价。
一、GPS的原理和应用GPS作为一种用于测量地理位置的技术,已经被广泛应用于各个领域。
其原理是通过至少四颗卫星的信号接收和计算,来确定一个物体或者一个人的位置。
在交通导航系统中,GPS可以提供车辆当前所处的经纬度信息,从而根据预先设定的导航算法,为驾驶人员提供最佳的行车路线。
二、GPS导航算法的研究意义对于交通导航算法的研究,不仅可以提高交通系统的效率和安全性,还可以减少驾驶人员的出行时间和燃油消耗。
同时,通过分析驾驶人员的导航偏好和行车习惯,可以更好地优化交通系统,提供个性化的导航服务。
三、GPS导航算法的研究方法1. 数据收集和处理研究者可以通过设立实地实验,或者收集真实驾驶数据来收集和处理相关的GPS数据。
这些数据包括车辆的位置、速度、加速度等,以及道路的信息(拥堵情况、限速等),从而为导航算法的研究提供数据支持。
2. 导航算法的设计和实现基于收集到的GPS数据,研究者可以设计和实现不同的导航算法。
常见的导航算法包括最短路径算法、智能算法等。
这些算法可以根据车辆当前的位置、目的地、道路状况等信息,为驾驶人员提供最佳的行车路线。
3. 算法的评价和优化研究者可以通过比较不同的导航算法在实际道路条件下的效果,对算法进行评价和优化。
评价指标可以包括行车时间、燃油消耗、交通拥堵程度等。
通过不断改进和优化算法,可以提高导航系统的性能和用户体验。
四、GPS导航算法的挑战与展望尽管GPS导航算法取得了显著的成果,但仍然存在一些挑战需要解决。
例如,地理环境的复杂性和即时数据的准确性都会对导航算法的精度和效果产生影响。
此外,随着自动驾驶技术的发展,如何将GPS导航算法与车辆自主行驶相结合,也是一个重要的研究方向。
基于GPS定位的旅游拼车app中路径规划算法的研究
基于GPS定位的旅游拼车app中路径规划算法的研究摘要:21世纪是信息时代,物联网技术迅猛发展,智慧旅游模式已经渐渐被人们接受,随之出现了基于GPS定位的旅游拼车app。
本文主要讨论的是拼车过程中,由软件来规划拼车路线和旅游路线的问题,涉及到几种计算最短路径的常用算法。
关键词:拼车,最短路径,Dijkstra算法,Fleury算法,LWC算法一、相关背景智慧旅游,就是利用移动云计算、移动互联网等新技术,借助便携的终端上网设备,主动感知旅游相关信息,并及时安排和调整旅游计划。
简单地说,就是游客与网络实时互动,让游程安排进入智能化时代。
智慧旅游是以云计算为基础,以移动终端应用为核心的,以感知互动等高效信息服务为特征的旅游信息化发展新模式,核心是以游客为本的高效旅游信息化服务。
智慧旅游的建设与发展最终将体现在旅游管理、旅游服务和旅游营销的三个层面。
国家旅游局将2014年确定为“智慧旅游年”,目前国内有18个城市入选首批“国家智慧旅游试点城市”,这18个城市分别是:北京、武汉、福州、大连、厦门、洛阳、苏州、成都、南京、黄山、温州、烟台、无锡、常州、南通、扬州、镇江和武夷山。
所谓旅游拼车就是在旅游景区,拥有同一目的地或顺道的人,可以通过各自手机上的GPS定位功能和安装的拼车app(应用软件)相约共同搭乘一辆出租车或其他营运车辆,在减少自身支出和给他人提供方便的同时还能对节能环保做出贡献;而车辆驾驶员可以通过车载设备查看哪些区域车多客少,哪些区域有客无车,并选择合适的路线和地点搭载乘客,实现盈利最大化。
拼车并不是一个新兴的事务,其意义在于:乘客分摊车费,省钱;避免长时间游客等车或出租车放空,省时增效;减少尾气排放,低碳环保;减少局部交通压力,优化旅游景点交通环境等。
拼车行为在国外目前已广泛流行,很多城市都开拓了拼车服务,而在国内几乎没有此类业务。
物联网技术的发展和应用与当今社会生活联系密切,嘀嘀、快的等招车打的软件已经广为流行,2013年底,北京市交通委出台《关于北京市小客车合乘出行的意见》,这极大鼓励了拼车行为的推行,旅游拼车软件就是在这一大环境下的产物。
基于GPS数据的路径规划优化研究
基于GPS数据的路径规划优化研究一、前言路径规划是人类在日常生活、交通出行、物流配送等方面所面临的一项最基本的问题。
通过计算机技术,以及收集的各种位置数据,特别是GPS数据,我们现在可以准确地规划某一个目的地的行车路线。
为了实现行程时间最优化,GPS数据可以用于优化路径规划,进而提高驾驶安全和行车效率。
二、GPS基础知识介绍GPS,全称为全球卫星定位系统,是一种基于卫星的定位和导航系统。
GPS是由一组卫星、地面控制站和接收机所组成的协同工作系统,它利用卫星和接收机的相互作用来计算出接收器所在的位置,并能够在地球上的任何地方实现准确的导航和定位。
GPS可以提供全球覆盖的定位服务,其系统主要由24颗卫星组成,这些卫星在地球轨道高度约为20,000公里的位置上绕地球运行。
因为卫星精确的运行轨道和发射的信号可以被接收机测量,所以GPS可以告诉我们接收机的位置、速度和方向,以及当地的时间。
三、GPS数据在路径规划中的作用在路径规划中,GPS数据能够提供车辆行驶的实时位置信息和路况数据,包括交通情况、道路等级、路段限速和交通信号灯等。
使用GPS数据去优化路径规划,可以更好的考虑到车辆的实际行驶情况而非假设行驶情况。
基于GPS数据的路径规划优化,主要可以从以下方面进行:1. 实现优化路径规划通过收集车辆行驶的实时位置信息,可以为路径规划算法提供更加准确的数据,从而实现优化的路径规划。
实时的路况信息也可以在行车过程中提供更准确的路线导航。
2. 优化路线在获取了收集到的 GPS 数据后,可以同时获取道路的流量、拥堵程度等信息。
这些数据可以被用于优化路径规划,例如比较不同路径的车流量,从而给出最优的路径规划方案。
3. 提高行车安全行车安全是一项十分重要的问题。
收集到的GPS数据可以用于实时监控驾驶员操作行为,例如是否超速、是否谨慎等,以此来提高行车安全。
四、GPS路径规划算法GPS路径规划算法主要有以下几种:1. Dijkstra算法Dijkstra 算法是一种基于图的常用最短路径算法,通过确定节点之间的路径距离,从起点开始搜寻最短路径。
基于GPS定位的车辆路径优化
基于GPS定位的车辆路径优化一、绪论随着交通工具和市民生活水平的提高,车辆在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
在城市交通管理和物流方面,车辆的最短路径规划和道路拥堵问题是研究的焦点。
基于GPS定位的车辆路径优化可以实时跟踪车辆位置,利用路况信息和历史数据分析,提高车辆路径的效率,以及规划最短路径,降低物流成本。
二、GPS定位GPS全球定位系统可以定位车辆的位置,并且提供车辆在某个时间点的位置信息。
GPS定位系统主要由三部分组成:卫星、地面控制站和用户终端。
卫星具有高精度、高可靠性的空间龙骨,地面控制站负责发送卫星电文,用户通过终端设备接收卫星电文后,可以推算出自己的位置信息。
由于随着技术的不断创新和全球卫星数量的不断增加,GPS定位精度越来越高、定位成功率也越来越高。
三、基于GPS定位的车辆路径规划GPS定位技术可以实时跟踪车辆的位置,结合历史数据和道路拥堵情况,对车辆路径进行规划和优化。
在车辆路径规划的过程中,需要考虑以下因素:1. 距离:需计算不同路径之间的距离,考虑哪一条路径更短;2. 道路拥堵情况:道路拥堵程度是影响路径规划的一个重要因素,规划出的最短路径可能并不是最快的;3. 时间:出行时间也需要纳入考虑,不同时间的道路拥堵程度不同,需选择最优时间规划路径;4. 费用:车辆行驶费用的计算也是路径规划的因素之一,需要考虑油费、路费等其他费用因素。
通过结合以上因素,利用GPS定位技术计算车辆行驶的最短路径,可以减少车辆行驶的距离和时间,降低物流成本和时间成本。
四、GPS在交通管理中的应用车辆定位技术已经广泛应用于城市交通管理和物流方面,在以下方面发挥了重要作用:1. 车辆调度:通过车辆定位技术精准跟踪车辆位置,优化车辆调度和派单工作,提升调度效率。
2. 实时路况信息展示:基于大数据分析和历史数据,结合车辆实时行驶的路况反馈数据,实时监测道路拥堵情况,提供实时路况信息展示,引导车辆行驶。
3. 合理规划路线:通过GPS定位技术,精准划分行驶路径,避免车辆空载、回头、重复等浪费时间和人力物力的行为,实现车辆规划路径的合理化。
基于GPS的车辆轨迹预测算法研究
基于GPS的车辆轨迹预测算法研究随着人们生活水平的提高,越来越多的人选择购买私家车来满足出行需求。
而车辆的管理和监控一直是保障交通安全的重要环节。
GPS技术为车辆行驶管理提供了便捷和高效的解决方案。
基于GPS的车辆轨迹预测算法是车辆管理和监控中的重要技术之一。
本文将对基于GPS的车辆轨迹预测算法进行研究和探讨。
一、GPS定位技术在车辆管理中的应用GPS是一种全球定位系统,通过地球上的卫星进行位置定位。
在车辆管理中,GPS可以实时监控车辆的位置和状态,可以为车辆的安全运行提供可靠支持。
对于货车等重载车辆,GPS还可以帮助车辆管理人员掌握货物的运输情况。
通过GPS技术,车辆管理人员可以实时获取车辆所处位置信息、行驶路线以及行驶速度等运行数据信息,及时响应车辆运行状态异常。
二、基于GPS的车辆轨迹预测算法的概述基于GPS的车辆轨迹预测算法是利用GPS设备采集到的车辆轨迹数据,运用数学建模、统计学、机器学习等方法,预测车辆未来的运行轨迹和状态。
车辆轨迹预测算法可以应用于车辆的路径推荐、车辆调度等方面。
通过车辆轨迹预测,可以帮助车辆管理者更好地优化车辆运行路径,降低车辆运行成本,并提高车辆的安全性和效率。
三、基于GPS的车辆轨迹预测算法的技术细节车辆轨迹预测算法的实现需要采用一系列的技术手段,如数据建模、数据处理、算法设计、数据挖掘等。
对于车辆轨迹数据,需要进行预处理,包括噪声清除、轨迹压缩、轨迹切分等。
车辆轨迹预测算法常用的技术手段包括回归分析、马尔科夫模型、遗传算法等。
通过这些手段,我们可以得出车辆未来的位置、速度、行驶路线等信息。
四、基于GPS的车辆轨迹预测算法的应用基于GPS的车辆轨迹预测算法已经在车辆管理和调度中得到了广泛的应用。
在城市交通管理中,车辆轨迹预测算法可以为城市交通提供路径规划和拥堵预测方案。
在物流配送中,车辆轨迹预测算法可以为物流公司提供更加准确的运货时间和路线规划,降低运输成本。
基于GPS传感器的车辆路径规划系统研究
基于GPS传感器的车辆路径规划系统研究现代交通运输系统的发展对社会经济发展起着至关重要的作用,其中车辆路径规划系统是其中一个重要组成部分。
通过利用GPS(全球定位系统)传感器技术,能够帮助车辆实现准确的定位和导航,提高交通运输效率,减少能源消耗,缓解交通拥堵等问题。
因此,研究基于GPS传感器的车辆路径规划系统具有重要的意义。
在过去的几十年中,随着GPS技术的不断进步和普及,汽车导航系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
借助GPS传感器,汽车可以实时地获取自身位置信息,并通过计算机算法规划最佳路径,从而减少驾驶员的驾驶负担,提高行驶效率。
同时,通过实时监控车辆的位置,可以帮助交通管理部门更好地调度车辆,减少交通事故的发生。
除此之外,基于GPS传感器的车辆路径规划系统还可以为用户提供更加个性化的出行体验。
通过在系统中加入用户偏好和限制条件,比如限制高速公路行驶、选择景点优先等,可以为用户规划更加贴心的行程。
同时,系统还可以提供实时的路况信息和道路限行信息,帮助用户更加科学地规划出行路线,避开拥堵路段,减少出行时间。
在实际研究中,我们主要围绕基于GPS传感器的车辆路径规划系统的优化算法展开。
首先,我们需要设计一套高效的路径搜索算法,能够在复杂的城市道路网络中快速找到最佳路径。
其次,我们还需要解决路径规划中的实时性问题,确保用户可以随时获取最新的路况信息。
最后,我们还需要考虑如何将路径规划系统与车辆自动驾驶技术结合起来,实现更加智能化的出行。
在研究过程中,我们首先对GPS技术的原理和应用进行了深入的研究,了解了GPS传感器在车辆导航中的作用和优势。
然后,我们分析了目前市场上主流的车辆导航系统,总结了它们的优缺点,并找出了需要改进的地方。
接着,我们提出了一套基于深度学习的路径规划算法,能够根据用户的偏好和实时道路情况为用户规划最佳路径。
最后,我们设计了一套完整的车辆路径规划系统原型,并进行了实地测试,验证了系统的有效性和实用性。
GPS轨迹数据处理与路径规划算法研究
GPS轨迹数据处理与路径规划算法研究摘要:本文主要研究了GPS轨迹数据处理与路径规划算法。
首先介绍了GPS轨迹数据的基本特点和采集方法,然后探讨了传统的路径规划算法的局限性以及GPS轨迹数据在路径规划中的应用前景。
接下来,详细分析了GPS轨迹数据处理的关键技术,并介绍了常用的路径规划算法。
最后,结合具体案例对比实验证明,基于GPS轨迹数据的路径规划算法在实际应用中具有较好的准确性和实用性。
一、引言GPS(全球定位系统)是一种广泛应用于车辆导航、位置服务等领域的定位技术。
它可以通过接收卫星信号来获取精确的位置信息,进而实现路径规划、导航等功能。
然而,由于现实道路交通环境的复杂性,传统的路径规划算法往往无法准确预测最优路径。
因此,利用GPS轨迹数据进行路径规划算法的研究具有重要的现实意义。
二、GPS轨迹数据的特点和采集方法GPS轨迹数据是指通过GPS设备采集到的车辆行驶轨迹信息,它具有以下几个特点:(1)高精度性:GPS设备可以实时采集到车辆的位置信息,因此轨迹数据具有较高的精度;(2)大数据量:随着GPS定位技术的不断发展,轨迹数据的采集成本逐渐下降,导致数据量迅速增加;(3)时空关联性:GPS轨迹数据不仅包含位置信息,还包含时间信息,因此可以通过对数据的时空关联性进行研究,提高路径规划算法的准确性。
GPS轨迹数据的采集方法主要有两种:主动采集和被动采集。
主动采集是指通过安装GPS设备在车辆上实时采集轨迹数据,这种方法可以实现实时性较高的路径规划。
被动采集是指通过监测车辆的通信信号等方式来收集轨迹数据,这种方法的实时性较差,但可以获取大量的历史轨迹数据,用于路径规划算法的优化和改进。
三、传统路径规划算法的局限性和GPS轨迹数据的应用前景传统的路径规划算法主要包括最短路径算法、A*算法、Dijkstra算法等。
然而,这些算法往往只考虑了道路的长度等静态因素,忽略了实际道路交通情况的动态变化。
因此,在实际应用中,这些算法往往无法准确预测最优路径,导致导航不准确、拥堵等问题。
智能导航系统中的定位与路径规划方法研究
智能导航系统中的定位与路径规划方法研究导语:随着智能手机及其他移动设备的普及,智能导航系统已成为当代人们出行必备的工具之一。
智能导航系统不仅能够准确定位用户的位置,而且能够根据用户需求规划最优路径,使用户能够更加便捷、高效地到达目的地。
本文将重点探讨智能导航系统中的定位与路径规划方法的研究。
一、定位方法的研究定位是智能导航系统的核心功能之一,主要目的是通过收集、分析周围环境的无线信号,计算出用户的准确位置。
常见的定位方法有:全球定位系统(GPS)、基站定位、Wi-Fi定位和惯性测量单元(IMU)定位。
1. 全球定位系统(GPS)GPS是一种基于卫星定位系统,通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。
GPS定位的优点是定位准确度高、全球覆盖范围广,但在城市高楼或深山密林等环境中,GPS信号会受到遮挡而导致定位不准确。
2. 基站定位基站定位是通过收集手机与基站之间的信号强度和时间差来确定手机位置的方法。
该定位方法依赖于通信基站的分布情况,准确度与基站的密度和覆盖范围有关。
在城市区域,基站定位的准确度一般较高,在偏远地区或密集大楼内则会出现较大误差。
3. Wi-Fi定位Wi-Fi定位是通过手机与周围Wi-Fi信号的强弱和距离来确定位置的方法。
在城市区域,Wi-Fi信号的分布较为密集,可以提供较高的定位准确度。
然而,在农村或人口稀少的地区,Wi-Fi信号较弱,定位准确度会有所下降。
4. 惯性测量单元(IMU)定位IMU定位是通过测量手机的加速度计和陀螺仪信息来确定位置的方法。
该方法主要适用于室内环境,准确度较高。
然而,IMU定位容易受到步态变化和误差累积等因素的影响,长时间使用可能会导致定位误差增大。
二、路径规划方法的研究路径规划是智能导航系统中另一个重要的功能,旨在根据起点和终点之间的距离、交通状况和用户需求,规划出一条最优的行驶路径。
常见的路径规划方法有:最短路径算法、时间最短路径算法和拥堵避免路径算法。
GPS车载导航中最短路径算法设计与实现论文
1。2 最短路径算法的应用与发展
1。2。1
最短路径问题在交通网络结构的分析,交通运输线路(公路、铁路、河流航运线、航空线、管道运输线路等)的选择,通讯线路的建造与维护,运输货流的最小成本分析,城公共交通网络的规划等,都有直接应用的价值.
最短路径问题在实际中还常用于汽车导航系统以及各种应急系统等(如110报警、119火警以及120医疗救护系统)这些系统一般要求计算出到出事地点的最佳路线的时间应该在15一35内,在行车过程中还需要实时计算出车辆前方的行驶路线,这就决定了最短路径问题的实现应该是高效率的。
关键词GPS导航最短路径算坐标差预设点
1。
自20世纪后期以来,随着全球经济的深入发展,世界各国城市(尤其是大城市)的人口和车辆持续增长,由于交通拥挤而造成的损失随之逐年增加。因而各国竞相投资修建交通设施,试图解决这一问题。但是车辆的增长速度远远高于道路和其他交通设施的增长速度,由此带来的有目共睹的事实是道路交通系统的复杂性和拥挤度的与日俱增[1]。近年来人们已经逐渐认识到单纯依靠增加道路基础设施建设不可能从根本上解决车辆的快速增长与交通设施滞后之间的突出矛盾.只有在计算机、信息和通讯等高科技手段的辅助下充分利用现有的道路基础设施,才是合理可行的方法。由此出现了建设智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的热潮。事实上,建立现代化的交通系统,已经成为国家现代化的重要标志之一。与此相关的一系列方法与技术也成为当今计算机科学、地理信息科学等相关学科中的研究重点和热点。
GPS车载导航仪的路径规划研究
GPS车载导航仪的路径规划研究GPS车载导航仪的路径规划是现代交通领域的重要研究方向之一,其主要目的是通过利用全球卫星定位系统(GPS)技术和地理信息系统(GIS)技术,为驾驶员提供最优的行车路线,帮助驾驶员选择最短、最快或者最经济的行车路线,减少驾驶员的驾驶疲劳,提高行车的效率和安全性。
路径规划是GPS车载导航仪功能的核心之一,其研究内容主要包括路线规划算法、路径选择策略、交通状态预测等方面。
首先,路线规划算法是路径规划中最关键的环节之一,主要研究如何根据驾驶员的起点和目的地位置,结合道路网络信息和实时交通信息,利用数学模型和算法计算出最短路径、最快路径或最经济路径。
常用的路线规划算法包括Dijkstra算法、A*算法、Floyd算法等,它们各自具有不同的优缺点,在实际应用中需要根据不同的场景进行选择和调整。
其次,路径选择策略是路径规划研究的另一个重要方面,主要研究如何根据驾驶员的偏好和实际情况,选择最适合的行车路线。
有些驾驶员可能更注重行车速度,希望选择最快路径;有些驾驶员可能更注重行车安全,希望选择最短路径;有些驾驶员可能更注重节约成本,希望选择最经济路径。
因此,路径选择策略需要综合考虑多种因素,为驾驶员提供个性化的行车路线选择方案,提高驾驶员的出行体验。
最后,交通状态预测是路径规划研究的另一个重要方面,主要研究如何根据历史交通数据和实时交通信息,预测未来交通状态,帮助驾驶员做出更明智的路径选择。
例如,当其中一路段交通拥堵时,导航系统可以提前为驾驶员规划绕行路线,避免拥堵路段,节省行车时间和成本。
因此,交通状态预测技术在路径规划中具有重要的应用前景,可以提高路径规划的准确性和实用性。
综上所述,GPS车载导航仪的路径规划研究涉及多个方面,包括路线规划算法、路径选择策略、交通状态预测等,这些研究内容在实际应用中都具有重要的意义。
随着技术的不断发展和应用场景的不断扩展,路径规划研究将在未来得到进一步的深化和拓展,为驾驶员出行提供更加智能、高效、便捷的解决方案。
基于GPS和GIS技术的车辆定位与路径规划
基于GPS和GIS技术的车辆定位与路径规划车辆定位与路径规划是现代交通管理系统中至关重要的一部分。
通过利用全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术,我们能够准确地确定车辆的当前位置,并规划最佳的行驶路径。
这种技术的应用范围广泛,不仅可以提高交通效率,还能减少车辆拥堵和燃油消耗,为交通管理工作提供数据支持。
首先,GPS技术是实现车辆定位的关键。
GPS系统由一组卫星和接收器组成,可以精确测量地球上特定位置的经纬度坐标。
车辆装备了GPS接收器,能够接收卫星信号并计算出自身的位置。
利用车辆的实时位置信息,我们可以对车辆进行追踪和管理。
例如,交通管理部门可以通过监控全市范围内的车辆位置,实时了解道路流量情况,并及时调整交通信号灯的配时方案,以缓解路段拥堵。
其次,GIS技术可以将车辆位置信息与地理空间数据相结合,实现路径规划。
地理空间数据包括道路网络、交通设施、地形地貌等信息。
通过将车辆位置与地理空间数据进行分析,可以确定最佳的行驶路径。
例如,当车辆需要从起点到终点时,GIS系统可以根据各个道路的拥堵情况、交通信号灯配时等因素,找到最短的行驶路径,并提供导航指引给驾驶员。
这样,驾驶员就可以避开拥堵路段,快速到达目的地。
车辆定位与路径规划技术的应用不仅仅局限于交通管理领域,在物流运输、应急救援、出租车调度等领域也有广泛的应用。
在物流运输中,通过将卫星定位系统与GIS技术相结合,可以实时监控货物的运输过程,提高物流效率。
在应急救援中,准确的车辆定位和最佳路径规划可以快速响应紧急情况,并将救援人员迅速送达事故现场。
在出租车调度中,可以通过车辆定位系统实时监控出租车的位置,并合理调度出租车资源,提高服务效率。
然而,车辆定位与路径规划技术也面临着一些挑战和问题。
首先,GPS信号的精度和可靠性受到多种因素的影响,如天气条件、建筑物阻挡等。
这可能导致定位结果的不准确或丢失信号。
其次,道路交通条件的时时变化也会对路径规划产生影响。
GPS技术在城市导航与路径规划中的应用研究
GPS技术在城市导航与路径规划中的应用研究摘要:随着全球定位系统(GPS)技术的迅猛发展,其在城市导航与路径规划中的应用也日益广泛。
本文将探讨GPS技术在城市导航与路径规划中的应用研究,并重点讨论了基于GPS的城市交通导航、路径规划算法的设计原则以及GPS与其他导航系统的集成等。
最后,本文还对GPS技术在未来城市导航与路径规划中的发展方向进行了展望。
1.引言GPS技术是一种利用全球卫星系统进行位置定位和导航的技术。
由于其高精度和全球覆盖性,GPS技术在城市导航与路径规划中具有重要的应用价值。
本文将重点探讨GPS技术在城市导航与路径规划中的应用研究。
2.GPS在城市导航中的应用2.1 基于GPS的城市交通导航系统基于GPS的城市交通导航系统利用卫星定位技术获取用户当前位置,并结合地图数据进行路径规划,为用户提供导航信息。
这种系统能够实时更新交通信息,提供最优路径选择,帮助驾车者避免拥堵路段,提高出行效率。
2.2 GPS在步行导航中的应用GPS技术不仅可以在汽车导航中应用,还可以在步行导航中使用。
通过携带GPS设备或智能手机,用户可以随时随地获得自己当前的位置和行进方向,从而更加方便地进行步行导航。
在城市导航中,步行导航对于游客和行人来说是非常重要的。
2.3 无人驾驶中的GPS技术应用随着无人驾驶技术的发展,GPS技术在无人驾驶领域也有广泛应用。
无人驾驶车辆可以通过GPS获得自身位置和周围环境信息,并根据预先设定的路径进行导航。
GPS技术的应用为无人驾驶提供了高精度的定位和导航支持,使无人驾驶系统更加可靠和安全。
3.GPS在城市路径规划中的应用3.1 基于GPS的路径规划算法设计原则基于GPS的路径规划算法设计要求结合实时交通信息,使得规划出的路径最短或者最快。
算法需要考虑交通流量、道路状况和用户的出行偏好等因素,为用户提供最合适的路径选择。
3.2 基于GPS的城市交通模型构建通过GPS数据收集和处理,可以构建精确的城市交通模型,用于城市路径规划。
GPS定位算法的研究与优化
GPS定位算法的研究与优化GPS,全称为全球定位系统(Global Positioning System),是一种利用人造卫星进行定位的系统。
GPS定位算法是指利用GPS信号来确定接收器位置的数学方法。
在现代社会中,GPS已经普及到了我们日常生活的各个方面,例如导航、物流等等。
然而,GPS定位精度并不足够高,对实时和高精度的要求越来越高。
因此,对于GPS定位算法的研究与优化变得越来越重要。
一、GPS定位算法的基本原理GPS定位算法是基于三种键入GPS接收器的信息来计算位置:接收器时间信号、卫星位置信号和一系列参考数据。
接收器接收卫星的位置和快速位置(接收器到卫星的距离)信息,因此我们可以计算出大致的位置。
然而,由于存在信号误差,如信号行程时间、大气湿度、折射、地球曲率等,在实际应用中,精度还有待提高。
二、GPS定位算法的改进为了提高GPS定位算法的精确性,科学家们提出了许多改进方法。
例如,将差分GPS技术运用到定位算法中,它使用多个GPS接收器同时接收并处理卫星信号,以更为准确地测定位置。
另外,粒子滤波算法也可以提高GPS定位精度,它是一种基于随机过程的递归滤波算法,利用粒子群搜索进行状态估计和系统滤波。
此外,GPS信号处理中还有许多其他技术,例如基于多信号的接收(MSR)和最小二乘定位(LS)。
这些算法在GPS定位精度和速度方面都有各自的优劣。
三、GPS定位算法的优化在改进GPS定位算法的基础上,为了更好地满足实际应用的需求,有必要对GPS定位算法进行优化。
首先,要充分了解不同场景中GPS信号传输的特点,例如在城市中信号会经历更多的反射和衰减,因此需要对信号传输模型进行适当的调整。
此外,一些算法中的参数也需要进行人工调整,以适应不同场景下的应用需求。
此外,对于数据质量的监测和校准也非常重要,特别是在移动车辆的GPS过程中,需要严格监测数据的可靠性和准确性。
四、GPS定位算法的发展前景随着物联网、智慧城市等技术的发展,在日常生活和工作中使用GPS定位算法的场景将会越来越多。
基于位置服务的出行路线规划算法研究
基于位置服务的出行路线规划算法研究随着移动设备技术的发展和智能手机的普及,人们对出行的需求越来越高。
基于位置服务的出行路线规划算法成为实现个性化出行需求的重要手段。
这种算法可以通过分析用户位置信息、交通网络数据和用户偏好等多方面的数据,为用户提供最优的出行路径和相关服务,提高出行效率和用户体验。
一个好的基于位置服务的出行路线规划算法应该满足以下几个关键需求:1. 准确性:出行路线规划算法应准确预测用户的位置需求,从而为用户提供最优的路径。
准确性主要体现在对用户的位置预测和交通网络数据的准确性上。
2. 实时性:现代社会的出行需求通常非常紧迫,算法需要能够实时分析和处理用户的请求。
实时性可以通过使用实时交通数据和强大的计算能力来实现。
3. 个性化:不同用户对于出行路径的需求可能存在差异,算法应能够根据用户的个性化偏好提供定制化的服务。
这可以通过分析用户历史出行数据和用户反馈来实现。
4. 综合考虑多个因素:出行路线规划不仅需要考虑最短路径,还应综合考虑其他因素,如交通状况、出行方式选择、景点推荐等。
算法应能够综合考虑多个因素,为用户提供全面的出行方案。
为了满足以上需求,学者们提出了多种基于位置服务的出行路线规划算法。
一种常用的算法是基于图的搜索算法,如Dijkstra算法和A*算法。
这些算法通过构建交通网络图,以节点表示位置,以道路表示路径,通过搜索算法寻找最优路径。
这些算法简单高效,但是仅考虑了最短路径,未能满足个性化和综合考虑多个因素的需求。
为了实现个性化和综合考虑多个因素的需求,研究者们提出了基于智能算法的方法。
这些方法通过分析用户的历史出行数据和用户的偏好,应用机器学习或推荐系统的方法,预测用户的出行需求,并为用户提供定制化的出行方案。
例如,可以通过用户的历史出行记录预测用户的偏好,并结合实时交通数据,为用户推荐合适的出行方案。
此外,基于位置服务的出行路线规划算法还可以与其他技术相结合。
例如,可以通过与智能交通系统结合,利用交通传感器和车辆的位置数据,实时监测交通状况,并及时调整路线规划。
车辆导航系统的路径规划算法研究
车辆导航系统的路径规划算法研究导语:随着现代社会的快速发展和城市交通日益拥堵,车辆导航系统成为了驾驶者出行的必备工具。
路径规划算法是其中核心的关键技术之一。
本文将探讨车辆导航系统的路径规划算法以及相关研究进展,旨在为优化导航系统的效能和准确性提供有益的参考。
一、引言车辆导航系统是一种基于全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的智能导航系统,旨在为驾驶者提供准确的路径规划信息,实现最优化的导航体验。
路径规划算法是导航系统实现准确路径规划的基础。
二、传统路径规划算法1.最短路径算法最短路径算法是路径规划算法中最常用的一种。
其中,Dijkstra算法是最早被广泛应用的最短路径算法,它通过计算节点之间的最短路径来确定最佳路线。
然而,在面对复杂的路况、实时交通状况和多停靠点时,传统最短路径算法的效果受到限制。
2.遗传算法遗传算法是一种模拟进化过程的路径规划算法,它通过遗传操作和自然选择,逐渐优化出适应当前环境的路径规划方案。
由于遗传算法具有并行计算和全局优化的特点,因此在解决车辆导航系统路径规划问题上具有一定的优势。
三、基于实时交通数据的路径规划算法传统的路径规划算法往往无法充分考虑实时交通状况,因此,基于实时交通数据的路径规划算法应运而生。
1.实时交通状态预测算法实时交通状态预测算法是基于历史交通数据和实时交通数据,通过数据挖掘和机器学习等方法,对未来交通状况进行预测的算法。
这些预测结果可以用于路径规划算法中,帮助驾驶者选择更加稳定、高效的路径。
2.实时路况感知算法实时路况感知算法是通过采集车辆和交通设施的传感器数据,对当前交通状况进行感知和分析的算法。
基于感知结果,路径规划算法可以根据实时路况调整路径方案,避免拥堵路段,提高导航的准确性。
四、混合优化算法混合优化算法将不同的路径规划算法进行融合,以充分发挥各自的优势。
1.混合智能算法混合智能算法是将遗传算法、模拟退火算法和蚁群算法等多种智能算法进行组合,以实现更加高效准确的路径规划。
基于GPS定位的智能交通路线规划与优化
基于GPS定位的智能交通路线规划与优化随着科技的不断发展,智能交通系统已经成为现代城市中不可或缺的一部分。
智能交通系统利用先进的技术和数据分析,为城市的交通管理提供了更高效和便利的解决方案。
其中,基于GPS定位的智能交通路线规划和优化是其中的一个重要组成部分。
本文将探讨基于GPS定位的智能交通路线规划与优化的原理、优势和应用。
基于GPS定位的智能交通路线规划和优化是利用全球定位系统(GPS)进行位置信息的获取和处理,以实现交通路线规划和优化的一种方法。
GPS 定位系统通过接收卫星发送的信号来确定位置,将位置信息传输给智能交通系统,然后系统根据路况、交通流量等数据进行分析与处理,最终提供最佳的交通路线规划。
这种基于GPS定位的智能交通路线规划和优化有以下几个优点。
首先,它可以提供实时的交通信息。
传统的交通路线规划主要依赖于交通专业人员以及历史的交通数据,而基于GPS定位的智能交通系统可以实时获取交通信息,因此可以更准确地进行路线规划和优化。
其次,它可以根据不同的交通流量情况进行动态调整。
由于GPS定位系统实时获取的信息以及智能交通系统的数据分析能力,路线规划可以根据实际情况进行调整,以避免拥堵和交通事故,提高交通效率。
最后,它可以提供个性化的路线规划。
基于GPS定位的智能交通系统可以根据每个驾驶员的位置和出行偏好进行个性化的路线规划,提供更加贴合用户需求的出行方案。
基于GPS定位的智能交通路线规划和优化的应用范围非常广泛。
首先,在城市交通管理中,它可以帮助交通部门实时监测交通情况,提供交通优化的建议,并及时地应对交通拥堵和事故。
其次,在驾驶导航中,这种系统可以为驾驶员提供最佳的路线选择,节省时间和燃料成本。
此外,基于GPS定位的智能交通系统还可以应用于公共交通领域,提供乘客最佳的乘车路线和转乘方案,提高公共交通的效率和舒适度。
然而,尽管基于GPS定位的智能交通路线规划和优化带来了许多好处,但也存在一些挑战和问题。
车辆GPS导航系统中的路径规划算法研究
车辆GPS导航系统中的路径规划算法研究随着汽车的普及和交通拥堵的日益严重,车辆GPS导航系统成为了现代交通生活中的重要工具。
在GPS导航系统中,路径规划算法是实现导航功能的关键。
本文将围绕车辆GPS导航系统中的路径规划算法展开探讨,并分析当前研究的发展趋势。
一、引言车辆GPS导航系统通过接收卫星信号定位和地图数据等信息,帮助驾驶员规划最佳行驶路径。
路径规划算法是导航系统中最重要的部分,它决定着导航系统是否能准确、高效地为驾驶员提供行驶路线。
二、传统的路径规划算法2.1 距离优先算法距离优先算法是最简单的路径规划算法之一。
它的原理是选择最短距离的路径作为最佳路线,适用于驾驶员追求行驶速度的情况。
然而,距离优先算法没有考虑到实际道路情况,可能导致穿越拥挤地区或者复杂道路的情况。
2.2 时间优先算法时间优先算法以最短时间为目标,将预计行驶时间最短的路径作为最佳路线。
它考虑了交通情况,适用于驾驶员在高峰期或拥堵路段使用导航系统的情况下。
然而,时间优先算法仍然没有考虑到其他因素,如红绿灯、禁行区域等,可能导致实际行驶时间与预计时间存在差距。
2.3 综合考虑算法综合考虑算法是传统路径规划算法的发展方向,它综合考虑多个因素,如距离、时间、实时交通状况、道路限速等,通过权衡不同因素得出最佳路径。
这种算法可以更加准确、合理地规划车辆行驶路径,提高导航系统的性能。
三、基于智能算法的路径规划算法3.1 遗传算法遗传算法是一种经典的智能算法,它模拟了自然界生物进化的过程,通过选择、交叉和变异等操作寻找最优解。
在车辆GPS导航系统中,遗传算法可以应用于路径规划中,通过不断演化,寻找最佳路径。
3.2 粒子群算法粒子群算法是一种群体智能算法,通过模拟鸟群或鱼群的行为,寻找最佳解。
在路径规划中,粒子群算法可以将车辆视作粒子,通过粒子之间的信息交流和位置更新,寻找最优路径。
3.3 人工神经网络算法人工神经网络算法利用神经元模型模拟生物神经网络的工作原理,通过训练数据进行学习和预测。
基于GPS技术的车辆导航与路径规划研究
基于GPS技术的车辆导航与路径规划研究车辆导航与路径规划是在当今社会中越来越重要的研究领域。
随着交通和城市化的快速发展,人们对于高效、准确、安全的导航和路径规划需求日益增加。
而基于GPS技术的车辆导航系统正是解决这一需求的重要手段之一。
本文将对基于GPS技术的车辆导航与路径规划进行研究,并探讨其在实际应用中的意义与挑战。
首先,我们需要了解GPS(全球卫星导航系统)技术的基本原理。
GPS系统是由一组卫星和地面接收机组成的,卫星发射信号,接收机接收信号并计算出接收机与卫星之间的距离,通过多个卫星的信号计算出接收机的准确位置。
GPS技术的主要优势是其全球性覆盖、高精度定位和实时性。
基于GPS技术的车辆导航与路径规划系统主要包括三个主要组成部分:地图数据、车辆位置获取和路径规划算法。
地图数据是车辆导航系统的基础,包括道路网络、道路属性、POI(兴趣点)等信息。
车辆位置获取是通过GPS接收机获取车辆的准确位置信息。
路径规划算法则是根据起点、终点和地图数据,通过一系列的计算和决策确定车辆最优的行驶路径。
在车辆导航与路径规划系统中,GPS技术的应用提供了诸多便利。
首先,车辆通过GPS技术可以准确获取自身位置信息,根据实时位置信息,系统可以提供准确的导航指引,帮助司机选择最短、最快、最安全的行驶路径。
其次,GPS技术可以实时更新车辆和道路状态信息,如交通拥堵、事故等,帮助系统进行实时的路径规划和重定向,提高路线的实时性和准确性。
另外,GPS技术还可以实现车辆与其他交通工具、交通基础设施的互联互通,实现智能化的交通管理和调度,提升整体交通效率。
然而,基于GPS技术的车辆导航与路径规划系统也存在一些挑战。
首先,由于GPS信号易受到天气、建筑物等因素的干扰,室内、高山、隧道等环境下定位精度可能降低甚至无法使用。
其次,由于道路变化频繁,地图数据的准确性和完整性对于路径规划至关重要,但实时更新和维护地图数据也面临着一定的困难。
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基于GPS定位的旅游拼车app中路径规划算法的研究
作者:宣洁邓谦刘文才
来源:《城市建设理论研究》2014年第10期
摘要:21世纪是信息时代,物联网技术迅猛发展,智慧旅游模式已经渐渐被人们接受,随之出现了基于GPS定位的旅游拼车app。
本文主要讨论的是拼车过程中,由软件来规划拼车路线和旅游路线的问题,涉及到几种计算最短路径的常用算法。
关键词:拼车,最短路径,Dijkstra算法,Fleury算法,LWC算法
中图分类号:C35文献标识码: A
一、相关背景
智慧旅游,就是利用移动云计算、移动互联网等新技术,借助便携的终端上网设备,主动感知旅游相关信息,并及时安排和调整旅游计划。
简单地说,就是游客与网络实时互动,让游程安排进入智能化时代。
智慧旅游是以云计算为基础,以移动终端应用为核心的,以感知互动等高效信息服务为特征的旅游信息化发展新模式,核心是以游客为本的高效旅游信息化服务。
智慧旅游的建设与发展最终将体现在旅游管理、旅游服务和旅游营销的三个层面。
国家旅游局将2014年确定为“智慧旅游年”,目前国内有18个城市入选首批“国家智慧旅游试点城市”,这18个城市分别是:北京、武汉、福州、大连、厦门、洛阳、苏州、成都、南京、黄山、温州、烟台、无锡、常州、南通、扬州、镇江和武夷山。
所谓旅游拼车就是在旅游景区,拥有同一目的地或顺道的人,可以通过各自手机上的GPS 定位功能和安装的拼车app(应用软件)相约共同搭乘一辆出租车或其他营运车辆,在减少自身支出和给他人提供方便的同时还能对节能环保做出贡献;而车辆驾驶员可以通过车载设备查看哪些区域车多客少,哪些区域有客无车,并选择合适的路线和地点搭载乘客,实现盈利最大化。
拼车并不是一个新兴的事务,其意义在于:乘客分摊车费,省钱;避免长时间游客等车或出租车放空,省时增效;减少尾气排放,低碳环保;减少局部交通压力,优化旅游景点交通环境等。
拼车行为在国外目前已广泛流行,很多城市都开拓了拼车服务,而在国内几乎没有此类业务。
物联网技术的发展和应用与当今社会生活联系密切,嘀嘀、快的等招车打的软件已经广为流行,2013年底,北京市交通委出台《关于北京市小客车合乘出行的意见》,这极大鼓励了拼车行为的推行,旅游拼车软件就是在这一大环境下的产物。
二、主要功能介绍
在安装有本app的手机中可以搜寻到同城或附近的共同目的地或部分目的地的其他用户,可以通过拼车发起人留下的联系方式或者在线进行沟通,若达成一致则将由系统发送消息给附近安装了本app的营运车辆并在地图上显示拼车人的位置信息,再由车辆驾驶员选择是否接受,若接受即可开始议价和交易。
乘客方:在具有GPS功能的手机中安装本app的乘客客户端,在手机中输入目的地和拼车人查找范围,通过在线地图即可搜寻出附近指定距离内具有共同目的地的其他拼车人,点击拼车按钮即可组合成一组,当人数达到指定人数,系统则自动查找附近的车辆并将拼车信息推送到app司机端,若有车辆回应则建立双方联系,否则将继续等待。
系统会根据路程的公里数给出建议价格,具体的交易金额将由双方协商确定。
车辆方:在车载终端或者司机的手机上安装本app的司机客户端,可以按营运车辆类别在地图上显示出附近其它车辆的位置。
当接收到拼车信息,将在屏幕上显示所要搭载的乘客所在位置和目的地、路线信息,可以选择接受或不接受;如果选择接受,司机可以通过电话或在线与拼车乘客联系议价;不接受则忽略此条拼车信息。
车辆到达指定目的地乘客可以选择使用现金或网上支付来支付车费,并在拼车软件中给本次交易打分。
三、路径规划的核心算法模型
在拼车软件中,系统会给出一条推荐的路线,让车辆能经过最短的路线接到所有乘客后再到达目的地,这里面有两个问题问题需要我们解决:
1、如何做到车辆到达游客所在区域并接到所有乘客所花费的开销(主要涉及路程长短、交通路况等因素)最小。
根据拼车服务的定义,这一问题分为司机到达游客所在区域以及司机在区域内接到所有乘客这两个过程,即求解最短路径问题(研究工具:Dijkstra永久和临时双标号方式算法),为了便于研究,节点间的开销假设由系统通过算法自动完成计算,所得结果即是权值Wij。
过程一:车辆由所在位置到达游客所在区域的最短路径(Dijkstra双标号法)。
假设在某个城市(图1)出租车客户端接收到游客的拼车请求,此时乘客所在区域是Vt,出租车位置Vs(为了简洁,其他位置到Vs的通路没有画出,假设每条路径的开销(权值)是下图标的数据)。
图1
图中的箭头表示连通方向,标记的数字表示由地图信息给出的系统折算出的权值(wij)。
为了便于读者分析,将图1中的图形转换成下图形式。
图2
由Dijkstra可得Vs→Vt的最短路径为:Vs→V1→V5→V4→V3→V6→Vt
图3
出租车如果按照计算结果所示的路径行驶,到乘客区域所花费的代价最小,为:
Wst=3+2+1+3+2+1=12
过程二:在游客所在区域内接到所有乘客所花费的开销最低。
当出租车到达游客所在区域后,如果乘客间距离较小,近视地将所有乘客看作一个顶点,即平凡图,这时拼车组的所有乘客都可以直接上车。
如果乘客间距离较大,是一般情况下的图时,这时需要出租车需要遍历乘客所在区域内分散在不同地方的所有乘客,需要解决的问题是如何不走重复的路线把所有乘客都接上车。
这时由于乘客的分布范围通常不会太大,在小范围内主要依靠司机自身对道路和路况的熟悉由车载GPS导航辅助确定接人路线。
2、如何遍历所有旅游景点。
由火车站、飞机场、市区到达景区一般只有单一路线,这里就不用讨论了。
当出租车载乘客进入旅游景区,旅游景区的景点数目很多,如何保证旅游线路不重复是一个很值得研究的问题。
为了解决此问题,我们先来引入几个数学概念:
欧拉通路:图中恰好通过所有的边一次且经过所有顶点一次的通路称为欧拉通路;
欧拉回路:途中恰好通过所有边一次且经过所有顶点的回路称为欧拉回路;
具有欧拉回路的图称为欧拉图;
具有欧拉通路且没有欧拉回路的图称为半欧拉图(包括平凡图)。
很显然,解决这个无重复遍历所有旅游景点的问题就是寻找欧拉通路或者欧拉回路的问题。
对于欧拉图,我们通常通过弗罗莱(Fleury)算法来寻找。
为了方便研究,假设景点分布图是无向图,图中所有的顶点表示的是景点位置标记,线条表示经过的路,事实上,大多数用户希望达到的完美效果是能无重复的经过所有的路线,且经过所有的顶点,如图:
图4
我们不妨设出租车司机从V0出发。
弗罗莱(Fleury)算法:(G整个景区区域,E表示道路,V表示交叉路都,P表示路线)
(1) 任取V0V(G), 令P0=V0, i=0.
(2) 设Pi = V0E1V1E2…EiVi ,
如果E(G)-{E1,E2,…,Ei }中没有与Vi关联的边, 则计算结束;
否则按下面方法从E(G){E1,E2,…,Ei }中选取Ei+1:
(a) Ei+1与Vi 关联;
(b) 除非无别的边可供选择, 否则Ei+1不应为
G{E1,E2,…,Ei } 中的桥.
设Ei+1=(Vi,Vi+1), 把Ei+1Vi+1加入Pi.
(3) 令i=i+1, 返回(2).
我们先来模拟弗罗莱算法的执行过程(逆时针方向依次为步骤1,2,…10):
图5
弗罗莱(Fleury)算法对于欧拉图是有效的。
而对于非欧拉图且非半欧拉图的连通图(如图6所示的18世纪著名古典数学问题之一:七桥问题) 弗罗莱(Fleury)算法却无法解决,这时我们可以用LWC算法来构造欧拉图法。
图6
LWC算法描述如下:
(1)任取Vi G,i取0,1,2…n-1(Vn-1为最后一个顶点)
(2)求Vi的度
如果D(Vi)为大于1的奇数则
查找与Vi相邻的所有边,
如果边是桥
则不标记,
否则,标记。
试探删除被标记的某一条边,如果删除后查找所有奇度顶点个数,若有增加,则还原被删的边
否则删除这条边并且撤销所有标记并结束本次循环。
(3)令i=i+1, 返回(2)
这样一来,系统处理后的图始终是欧拉图,再通过弗罗莱(Fleury)算法便可以实现所走的路径无重复。
根据LWC构造欧拉图算法依次删除的被边是AB、CD,所得到的欧拉图之一(可以有多个LWC生成的欧拉图)如下:
图7
这样通过舍弃两条线路,就可以构成欧拉图。
于是再根据弗罗莱(Fleury)算法可得旅游路线为 ADDBBCCBBA.
事实上,由系统通过LWC构造欧拉图算法和弗罗莱(Fleury)算法得到的只是推荐旅游路线,具体的路线还是游客说的算。
参考文献
1.《离散数学》,屈婉玲,高等教育出版社,2008年
2.《图论(第四版)》(德)迪斯特尔著,于青林译,高等教育出版社,2013年
3.《智慧旅游—物联网背景下的现代旅游业发展之道》,陈涛等,电子工业出版社,2012年
4.《关于北京市小客车合乘出行的意见》首都之窗,/columns/77/2/443622.html,2013年。