交通流诱导系统

消除路段难以 确定，多数情 况下，出行者 也许不会对某 一路段表示 “不满意”
智能运输系统
最优路径选择模型及其算法
k 条 最 优 路 算 法
结果常常不能满足要求，而且它的优势 在当k=2时体现不出来。当k=2时，所求 路径为次最短路。次最短路就是除最短 路以外所有路径中的最短路，运用Dijkstra 算法求出相应的最短路。
Dijkstra
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最优路径选择模型及其算法
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最优路径选择模型及其算法
确定路网 组织调用 形式
城市道路的路网一旦确定，便少有改变，但对其组 织调用却有不同的方式，合理的调用形式会带来较 少的计算量和令人满意的结果
两套有效的且具有不同特点的方案：
方案一： 将主要道路网及各小区的任 两点间的最短路距离及相对 应的最短路径都预先计算出 来，编成数据库，搜索时， 只要调入相关小区的库文件， 按小区间不同的出入口，把 行经各小区的行程时间迭加 起来，再搜索出总行程时间 最小的路径所对应的路段即 可 方案二： 将主要道路网及各小区 的路网信息（交叉口） 编成数据库，计算最优 路径及备选路径时调入 相关小区的库文件，把 各小区的交叉口合并起 来，形成简化路网，在 简化的路网里搜索最优 路径及备选路径。
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最优路径选择模型及其算法
确定主要道路网时应注意的问 题：
（ 3）
（ 2）
（ 1）
兼顾道路的等级。一 般来说，城市路网中 的主要道路应并入主 要道路网。
根据道路网的疏密 程度，在道路网密 度大的地区（如市 中心），可将一些 次路作为主要道路。
应避免出现过于 狭长的小区，这 样可能导致错误 的结果。
什么是dijkstra算法
?
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最优路径选择模型及其算法
附录：目前公认的最好的求最短路的算法——dijkstra算法
Dijkstra
算 法 的 基 本 思 想 从vs出发，逐步向外探寻最短路。执行过程中，与 每个点对应，记录下一个数(称为这个点的标号)， 它或者表示从vs到该点的最短路的权(称为P标号)， 或者是从vs到该点的最短路的权的上界(称为T标号)， 方法的每一步是去修改T标号，并且把某一个具T标 号的点改变为具P标号的点，从而使D中具P标号的顶 点数多一个，这样，至多经过p−1步，就可以求出从 vs到各点的最短路。
Dijkstra算法,floyd算法。
计算备选路径 的常用算法
路段消除方法、k条最优路算法。
备选 路径
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备选路径
备选路径并非是距离次最短路，备选路径与最优路径的差别不 仅仅在于小区里的路段不同，而是在主要道路上与最优路径区 分开来
优点
缺点
路段消除法
简便性—— 备选路径可 以像最优路 径一样容易 地确定出来。
最优路径选择模型及其算法
交通流诱导系统
——最优路径选择模型及其算法


学院：信息工程学院 姓名：刁含楼
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最优路径选择模型及其算法
最优路径选择 的背景：
1.最优路径选择 是每个出行者都 必须要面对的问 题，其本质就是 选择合适的路阻 函数 2.通过将路网合 理的优化，再选 择合适的算法就 能够计算出满足 一定条件的最优 路径 3.目前有很多优 秀的算法，如 dijkstra法,floyd 算法等
VS
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两种方案的优缺点：
优点 缺点
方案一：
速度非常快，因为所 有最短路径都已经预 先确定只是搜索出最 优路径而已
Fra Baidu bibliotek
无法实现最优路径的实 时性要求，而且浪费了 许多内存空间，影响程 序执行的效率
方案二：
简化了路网，搜素速度 快，结果较为合理，任 务轻，易于调试，达到 了实时的效果
优化路网结构
一种从优化路 网结构考虑的 模型 改进路网 结构
出行者特点 路网划分
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TC-B Method流程图：
1
划分路网
2 确定路网组织调用形式
3
路网节点的确定
4
选定计算机最优路径和备用路径 通用算法
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划分路网是TC-B Method的关键，路网划分的好坏直接 影响到方法执行的效果。建立路网的关键是确定主要道 路。
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算 法 的 步 骤
给定赋权有向图D=(V，A)。 开始(i=0)令S0=｛vs｝，P(vs)=0，λ(vs)=0， 对每一个v≠vs，令T(v)=+∞，令k=s。 ① 如果Si=V，算法终止，这时，对每个v∈Si， d(vs，v)=P(v)；否则转入②。 ② 考查每个使(vk，vj)∈A且的点vj。 如果T(vj)＞P(vk)+wkj，则把T(vj)修改为 P(vk)+wkj，把λ(vj)修改为k；否则转入③。 ③ 如果，则把的T标号变为P标号，令，把i换 成i+1，转入①；否则终止，这时对每一个 v∈Si，d(vs，v)=P(v)，而对每一个，d(vs， v)=T(v)。
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路网节点 的确定
路网节点的确定方法：
1）
小区路网的节点是小区中所有的交叉口；主要道路网的节点不仅包括各 小区的交点。且是全体主要道路的相邻交叉口的集合。
2）
小区边界上的交叉口，即同时还属于主要道路网的交叉口，应作有标记。
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计算最优路径 的常用算法
现实：
这些算法都是通用的算法，没有考虑到实 际的出行特点和缓解城市交通拥堵的问题
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提出解决问 题的办法
把整个路网的所有 路段都投入搜索
最终的结果
浪费大量的时间，结 果也不能被驾驶员所 接受
这就要求我们从另一个角度来考虑 问题——优化路网结构
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最优路径选择模型及其算法 TC-B Method
划分路网
确定主要道路的方法：
专家评估 实际调查
根据有关专家 对路网的了解， 选择居民出行 关专家对路网的了解， 选择居民出行 倾向大的路径作为主要道路。 倾向大的路 径 作为主要道路。
实际调查内容包 括查看路网资料 和询问司机等。 确定主要道路依 据的路网资料有： 交通流量和公交 路线的分布情况 等。