基于实时交通信息的动态路径规划技术
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您的论文得到两院院士关注 文章编号：１００８－ ０５７０（２００７）０８－ ３－ ０１７７－ ０２
软件时空
基于实时交通信息的动态路径规划技术
Ｄｙｎ ａ ｍ ｉｃ Ｒｏ ｕ ｔｅ Ｐｌａ ｎ ｎ ｉｎ ｇ Ｔｅ ｃｈ ｎ ｉｑ ｕ ｅ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｒｅ ａ ｌ Ｔｉｍ ｅ Ｔｒａ ｆｆｉｃ Ｉｎ ｆｏ ｒｍ ａ ｔｉｏ ｎ
的时间、交通堵塞可能持续的时间以及选择新路径行驶的时
间， 计算出沿新路径行驶可节省的时间， 重新规划一条路径 ２， 执行步（５）； 否则继续引导车辆。
（５） 对于重新规划 的 路径 ２， 如 果 司机 接 受 其相 对 于 沿路 径
１ 行驶可节省的时间， 则放弃路径 １， 并在下一节点 ｊ 沿路径 ２
行驶； 否则继续沿路径 １ 行驶。
该 算 法 每 遇 到 一 个 信 息 更 新 频 率 便 要 执 行 一 次 。其 中 只 更
新车辆附近受影响的路网的权值和预测下一个信息更新频段
内路网的权值， 可以节省导航计算机的存储空间， 提高路径规
划 的 运 算 速 度 。在 每 一 个 信 息 更 新 频 率 内 路 径 规 划 以 当 前 车 辆
（２） 如 果 有 交 通 信 息 ， 则 由 车 载 导 航 系 统 接 收 ， 执 行 步（３）；
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － １７７ －
软件时空
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 管 控 一 体 化 ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ８－３ 期
文在研究动态路网模型及其算法的基础上，结合实时交通信息， 提出并实现了一种适合国内车载导航应用的动态路径规划
的改进方案。仿真结果验证了其有效性。
关键词：车辆导航； 动态路径规划； 实时交通信息
中 图 分 类 号 ： Ｕ４９１
文献标识码：Ａ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｏｕｒ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏｕｔｅ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ创 库 为 基 础 ， 考 虑 交 通 堵 塞（交 通 管 制 和 交 通 意 外 情 况 类 似）情 况 下， 系统的运行结果如下。
新 如图 ２， 初始阶段导航系统规划的是从闵行高科技园到合 众思壮上海分公司的动态最优路径， 路线为从起始点向东， 延
宜山路至虹漕路， 然后向北至钦江路， 最后向东到达目的地。
算 时 间 。定 义 动 态 信 息 的 更 新 频 率 为 Ｈ。定 义 目 标 函 数 为 车 辆
从 始 点 行 驶 到 目 的 地 ｅ 的 最 短 时 间 Ｔ， ｍ 为 信 息 频 率 更 新 的 次
数， 则目标函数的解：
（１）
该算法的特点是在一个信息更新频段内将动态路径规划 问题转换为静态路径规划问题， 该模型的不足之处是在每遇到 一个信息更新频率时， 需要更新整个路网的权值， 算法每一次 都要计算从起点到终点并经过车辆所在位置时的最短路径， 比 较费时， 也不宜于系统数据库的维护。
所在位置的下一个节点为新的起始点进行搜索， 有效的利用了
路段的动态通行时间数据。
４ 动态路径规划改进方案的试验
验证
技
本文以 ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ．ＮＥＴ 为开 发 平 台， 以 Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｖｉｓｕａｌ
术 Ｃ＋＋４．０ 为开发工具， 利用上述改进方案 实 现了 基 于 实时 交 通 信 息 的 动 态 路 径 规 划 系 统 仿 真 实 验 。以 上 海 地 图 的 电 子 地 图 数 据
（上海交通大学）孙 海 鹏 翟 传 润 战 兴 群 张 炎 华
Ｓ ＵＮ ＨＡＩＰ ＥＮＧ ＺＨＡＩ ＣＨＵＡＮＲＵＮ ＺＨＡＮ ＸＩＮＧＱＵＮ ＺＨＡＮＧ ＹＡＮＨＵＡ
摘要：随 着 我 国 实 时 交 通 信 息 采 集 与 发 布 系 统 的 完 善 ， 车 辆 导 航 系 统 动 态 路 径 规 划 技 术 的 研 究 具 有 重 要 的 实 际 应 用 价 值 。本
ｐｌａｎｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｖａｌｕｅ ｏｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏａｄ ｎｅｔｗｏｒｋ
ｍｏｄｅｌｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｔ’ｓ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ
２ 动态交通路网模型及算法
图 １ 时间路网模型 动态交通路网模型是动态寻路算法的实施基础。目前， 基 于实时交通信息的动态路径规划的研究主要依赖于时间路网 模型。如图 １ 所示， 将现实的道路交通网络抽象成由车流通过 时间相连接的路口节点的集合。车辆从 ｉ 点经过一个路段到达 ｊ 点的 时 间 Ｔｉｊ 与 车 辆 到达 ｉ 点 的 时刻 ｔｉ 有 关 ， 而搜 索 开 始时 ， 车 辆到达某路段的时刻是未知的， 需要在车辆行驶过程中， 根据 历史交通流信息以及通信设备接收的路况信息来预测车辆到 达 路 段 的 时 刻 与 经 过 路 段 所 需 的 行 程 时 间 。这 种 时 间 路 网 模 型 结合 了 车辆 在 不 同路 段 历 史行 程 时 间数 据 、实 时行 程 时 间数 据 孙海鹏： 硕士 本文受上海市科委科技攻关计划重点项目资助， （０５５１１５０２１）
途中， 交通信息模拟发布平台发布实时交通信息， 指示宜
山路前方至虹漕路路口处的路段发生交通堵塞， 这里用一个图
标表示出来， 并给出堵塞可能持续的时间。该路段正位于初始
规划的最优路径上， 算法根据当时接收到的交通信息， 以当时
的交通路况数据， 重新规划出一条最优路径， 并给出选择新的
路径可节省的时间， 以供驾驶者实际中选择是否按新的路径行
和预测的行程时间数据等三方面的信息， 比较符合实际中的交 通 网 络 情 况 。该 模 型 的 实 现 需 要 交 通 流 预 测 技 术 必 须 能 够 提 供 给车载导航系统以准确的路段时间特性数据， 但是交通流预测 技术的不成熟会限制实时路段信息预测的准确性， 导致对随时
创 新
可能出现的实时交通状况的处理能力较差。
对于动态路径寻优所采用的算法一般为动态路网权值
法 。其 思 想 是 将 交 通 信 息 实 时 转 换 成 路 网 的 权 值 。比 如 在 一 个
抽 象 的 交 通 网 络 的 局 部 有 向 图 Ｇ＝Ｇ（Ｎ，Ａ）中 。可 以 定 义 路 网 的
权 值 为 Ｗ（ｔ，Ｄ）＝ｆ｛Ｔｖ，ＴＥ，ＤＥ，Ｘ｝。 其 中 ， ＴＶ 表 示 车 辆 在 路 段 或 交 叉 口 的 延 误 的 时 间 ， ＴＥ 表 示 路 段 的 行 程 时 间 ， ＤＥ 表 示 路 段 长 度 ， Ｘ 表 示 其 它 因 素 （比 如 交 通 堵 塞 、交 通 管 制 、交 通 意 外 等 ）的 折
技 ｐｌａｎ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏｕｔｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗｈｉｃｈ ｓｕｉｔ ｆｏｒ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｉｔ’ｓ ｅｆｆｉ－
ｃｉｅｎｃｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ， Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｏｕｔｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ， Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｉｎｆｏｒ ｍａｔｉｏｎ．
５ 结语
本文通过对基于实时交通信息的动态寻路相关技术的研 究， 提出了一种更符合实际车载导航系统需要的动态路径规划 技术的改进方案， 仿真结果证明该方案切实可行。本文作者创 新点：改进了传统的动态交通路网模型及算法的不足 ， 所 提 出的 基于实时交通信息的动态路径规划算法更符合我国目前交通 信息技术的发展现状。 参考文献 ［１］申江云，宁滨．一种实时的交通信息采集处理系统的设计与实 现［Ｊ］微计算机信息，２００５，ｖ２１（１１）：６２￣６４． ［２］Ｓｕｖｒａｊｅｅｔ Ｓｅｎ， Ｒｅｋｈａ Ｐｉｌｌａｉ， Ｓｈｉｒｉｓｈ Ｊｏｓｈｉ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｍｅａｎ－ ｖａｒｉ－ ａｎｃｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｒｏｕｔｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｒａｖｅｌｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ． ２００１， Ｖ３５：３７￣４９． ［３］常青，杨东凯等． 车辆导航定位方法与应用［Ｍ］． 北京：机械工 业出版社． ２００５，１６０￣１７０． 作 者 简 介： 孙 海 鹏 （１９８１－ ）， 男 （汉 ）， 山 东 省 潍 坊 ， 上 海 交 通 大 学 电子信息与电气工程学院， 硕士， 主要研究方向为卫星导航、 智 能 交 通 Ｅｍａｉｌ： ｈｐｓｕｎ２３＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；翟 传 润 （１９７２－ ）， 男 （汉 ）， 山东省曲阜， 上海交通大学，副教授， 博士， 主要研究方向为卫 星 导 航 、微 小 型 组 合 导 航 、智 能 控 制 。 Ｂｉｏｇｒ ａｐｈｙ：Ｓｕｎ Ｈａｉ － ｐｅｎｇ （１９８１ － ）， Ｍａｌｅ （Ｈａｎ）， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｗｅｉｆａｎｇ Ｃｉｔｙ， Ｄｅｐｔ． ｏｆ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉ－ ｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｍ．Ｓ．， Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｒｅａ： Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ＺＨＡＩ Ｃｈｕａｎ － ｒｕｎ （１９７２ － ）， Ｍａｌｅ （Ｈａｎ），Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｑｕｆｕ Ｃｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｄｊｕｎｃｔ Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｄｏｃｔｏｒ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｒｅａ： Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ， Ｍｉｃｒｏｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｉｎｇ－ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｔｉｔｕｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ． （２０００３０ 上 海 上 海 交 通 大 学 ） 孙 海 鹏 翟 传 润 战 兴 群 张炎华 （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊ ｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒ ｓｉｔｙ， ２０００３０， Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ） Ｓｕｎ ＨａｉＰｅｎｇ Ｚｈａｉ ＣｈｕａｎＲｕｎ Ｚｈａｎ ＸｉｎｇＱｕｎ Ｚｈａｎｇ Ｙａｎ Ｈｕａ 通讯地址：（２０００３０ 上海 上海市华山路 １９５４ 号 上 海 交通 大 学 ９号楼 １１６）孙海鹏
３ 动态路径规划方案的改进
基于时间路网模型的思想， 车载导航仪利用实时交通信息 进行车辆的动态路径规划， 能够将实时接收的动态交通信息转 换成路段的动态时间特性数据， 在车上完成路径的规划和引 导。仍以图 ２ 为例， 改进的算法过程具体描述如下：
（１） 输入 起 点 Ｓ、起 始 时 刻 ｔ 和 终 点 ｅ， 使用 以 路 段时 间 为 代 价的静态信息规划最优路径 １， 引导车辆。
术
１ 引言
最 优 路 径 规 划 技 术 是 车 载 导 航 系 统 中 的 核 心 技 术 之 一 。基 于实时交通信息的动态路径规划技术， 将交通信息数据与实时 通信有机结合， 以动态交通地理信息（如路网中的动态交通分配 信息 、交 通事 件 信 息 等）为 主 ， 以 物 理 上 的 道 路 距 离 为 辅 设 计 动 态交通路网模型， 主要以旅行时间最少作为规划准则的一种路 径 规 划 方 法 。它 可 以 为 驾 驶 者 不 断 地 根 据 选 定 路 线 上 的 交 通 信 息， 动态地规划最优路径， 从而为驾驶者出行带来极大的方便。
否则继续引导车辆。
（３） 如果交通信息包含车辆附近的路段， 提取信息并更新路
网的权值 Ｗ（ｔ，Ｄ）＝ｆ｛ＴＶ，ＴＥ，ＤＥ，Ｘ｝， 执行步（４）； 否则继续引导车辆。 （４） 如 果 受 影 响 的 路 段 在 原 规 划 的 路 径 上 ， 则 用 车 辆 当 前
最优路径的下一节点更新 ｓ， 综合考虑从当前点到达 ｊ 和到达 ｅ
驶。如图 ３ 所示。
图 ２ 初始动态路径规划 类似地， 如果该路段发生交通管制情况， 则系统会实时规划 出一条避开这条路段的新的最优路径。如果该路段发生交通意 外情况， 系统首先会按交通管制情况处理， 当交通意外情况解除
时， 系统会实时更新路网权值，动态规划一条新的最优路径。
图 ３ 接收交通信息时的动态路径规划
软件时空
基于实时交通信息的动态路径规划技术
Ｄｙｎ ａ ｍ ｉｃ Ｒｏ ｕ ｔｅ Ｐｌａ ｎ ｎ ｉｎ ｇ Ｔｅ ｃｈ ｎ ｉｑ ｕ ｅ ｓ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｒｅ ａ ｌ Ｔｉｍ ｅ Ｔｒａ ｆｆｉｃ Ｉｎ ｆｏ ｒｍ ａ ｔｉｏ ｎ
的时间、交通堵塞可能持续的时间以及选择新路径行驶的时
间， 计算出沿新路径行驶可节省的时间， 重新规划一条路径 ２， 执行步（５）； 否则继续引导车辆。
（５） 对于重新规划 的 路径 ２， 如 果 司机 接 受 其相 对 于 沿路 径
１ 行驶可节省的时间， 则放弃路径 １， 并在下一节点 ｊ 沿路径 ２
行驶； 否则继续沿路径 １ 行驶。
该 算 法 每 遇 到 一 个 信 息 更 新 频 率 便 要 执 行 一 次 。其 中 只 更
新车辆附近受影响的路网的权值和预测下一个信息更新频段
内路网的权值， 可以节省导航计算机的存储空间， 提高路径规
划 的 运 算 速 度 。在 每 一 个 信 息 更 新 频 率 内 路 径 规 划 以 当 前 车 辆
（２） 如 果 有 交 通 信 息 ， 则 由 车 载 导 航 系 统 接 收 ， 执 行 步（３）；
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 － １７７ －
软件时空
中 文 核 心 期 刊 《 微 计 算 机 信 息 》（ 管 控 一 体 化 ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ８－３ 期
文在研究动态路网模型及其算法的基础上，结合实时交通信息， 提出并实现了一种适合国内车载导航应用的动态路径规划
的改进方案。仿真结果验证了其有效性。
关键词：车辆导航； 动态路径规划； 实时交通信息
中 图 分 类 号 ： Ｕ４９１
文献标识码：Ａ
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｏｕｒ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏｕｔｅ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ创 库 为 基 础 ， 考 虑 交 通 堵 塞（交 通 管 制 和 交 通 意 外 情 况 类 似）情 况 下， 系统的运行结果如下。
新 如图 ２， 初始阶段导航系统规划的是从闵行高科技园到合 众思壮上海分公司的动态最优路径， 路线为从起始点向东， 延
宜山路至虹漕路， 然后向北至钦江路， 最后向东到达目的地。
算 时 间 。定 义 动 态 信 息 的 更 新 频 率 为 Ｈ。定 义 目 标 函 数 为 车 辆
从 始 点 行 驶 到 目 的 地 ｅ 的 最 短 时 间 Ｔ， ｍ 为 信 息 频 率 更 新 的 次
数， 则目标函数的解：
（１）
该算法的特点是在一个信息更新频段内将动态路径规划 问题转换为静态路径规划问题， 该模型的不足之处是在每遇到 一个信息更新频率时， 需要更新整个路网的权值， 算法每一次 都要计算从起点到终点并经过车辆所在位置时的最短路径， 比 较费时， 也不宜于系统数据库的维护。
所在位置的下一个节点为新的起始点进行搜索， 有效的利用了
路段的动态通行时间数据。
４ 动态路径规划改进方案的试验
验证
技
本文以 ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ．ＮＥＴ 为开 发 平 台， 以 Ｅｍｂｅｄｄｅｄ Ｖｉｓｕａｌ
术 Ｃ＋＋４．０ 为开发工具， 利用上述改进方案 实 现了 基 于 实时 交 通 信 息 的 动 态 路 径 规 划 系 统 仿 真 实 验 。以 上 海 地 图 的 电 子 地 图 数 据
（上海交通大学）孙 海 鹏 翟 传 润 战 兴 群 张 炎 华
Ｓ ＵＮ ＨＡＩＰ ＥＮＧ ＺＨＡＩ ＣＨＵＡＮＲＵＮ ＺＨＡＮ ＸＩＮＧＱＵＮ ＺＨＡＮＧ ＹＡＮＨＵＡ
摘要：随 着 我 国 实 时 交 通 信 息 采 集 与 发 布 系 统 的 完 善 ， 车 辆 导 航 系 统 动 态 路 径 规 划 技 术 的 研 究 具 有 重 要 的 实 际 应 用 价 值 。本
ｐｌａｎｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｈａｓ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｖａｌｕｅ ｏｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏａｄ ｎｅｔｗｏｒｋ
ｍｏｄｅｌｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｔ’ｓ ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｔｒａｆｆｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ
２ 动态交通路网模型及算法
图 １ 时间路网模型 动态交通路网模型是动态寻路算法的实施基础。目前， 基 于实时交通信息的动态路径规划的研究主要依赖于时间路网 模型。如图 １ 所示， 将现实的道路交通网络抽象成由车流通过 时间相连接的路口节点的集合。车辆从 ｉ 点经过一个路段到达 ｊ 点的 时 间 Ｔｉｊ 与 车 辆 到达 ｉ 点 的 时刻 ｔｉ 有 关 ， 而搜 索 开 始时 ， 车 辆到达某路段的时刻是未知的， 需要在车辆行驶过程中， 根据 历史交通流信息以及通信设备接收的路况信息来预测车辆到 达 路 段 的 时 刻 与 经 过 路 段 所 需 的 行 程 时 间 。这 种 时 间 路 网 模 型 结合 了 车辆 在 不 同路 段 历 史行 程 时 间数 据 、实 时行 程 时 间数 据 孙海鹏： 硕士 本文受上海市科委科技攻关计划重点项目资助， （０５５１１５０２１）
途中， 交通信息模拟发布平台发布实时交通信息， 指示宜
山路前方至虹漕路路口处的路段发生交通堵塞， 这里用一个图
标表示出来， 并给出堵塞可能持续的时间。该路段正位于初始
规划的最优路径上， 算法根据当时接收到的交通信息， 以当时
的交通路况数据， 重新规划出一条最优路径， 并给出选择新的
路径可节省的时间， 以供驾驶者实际中选择是否按新的路径行
和预测的行程时间数据等三方面的信息， 比较符合实际中的交 通 网 络 情 况 。该 模 型 的 实 现 需 要 交 通 流 预 测 技 术 必 须 能 够 提 供 给车载导航系统以准确的路段时间特性数据， 但是交通流预测 技术的不成熟会限制实时路段信息预测的准确性， 导致对随时
创 新
可能出现的实时交通状况的处理能力较差。
对于动态路径寻优所采用的算法一般为动态路网权值
法 。其 思 想 是 将 交 通 信 息 实 时 转 换 成 路 网 的 权 值 。比 如 在 一 个
抽 象 的 交 通 网 络 的 局 部 有 向 图 Ｇ＝Ｇ（Ｎ，Ａ）中 。可 以 定 义 路 网 的
权 值 为 Ｗ（ｔ，Ｄ）＝ｆ｛Ｔｖ，ＴＥ，ＤＥ，Ｘ｝。 其 中 ， ＴＶ 表 示 车 辆 在 路 段 或 交 叉 口 的 延 误 的 时 间 ， ＴＥ 表 示 路 段 的 行 程 时 间 ， ＤＥ 表 示 路 段 长 度 ， Ｘ 表 示 其 它 因 素 （比 如 交 通 堵 塞 、交 通 管 制 、交 通 意 外 等 ）的 折
技 ｐｌａｎ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏｕｔｅ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｗｈｉｃｈ ｓｕｉｔ ｆｏｒ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｔｈｅ ｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｉｔ’ｓ ｅｆｆｉ－
ｃｉｅｎｃｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ， Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒｏｕｔｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ， Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｉｎｆｏｒ ｍａｔｉｏｎ．
５ 结语
本文通过对基于实时交通信息的动态寻路相关技术的研 究， 提出了一种更符合实际车载导航系统需要的动态路径规划 技术的改进方案， 仿真结果证明该方案切实可行。本文作者创 新点：改进了传统的动态交通路网模型及算法的不足 ， 所 提 出的 基于实时交通信息的动态路径规划算法更符合我国目前交通 信息技术的发展现状。 参考文献 ［１］申江云，宁滨．一种实时的交通信息采集处理系统的设计与实 现［Ｊ］微计算机信息，２００５，ｖ２１（１１）：６２￣６４． ［２］Ｓｕｖｒａｊｅｅｔ Ｓｅｎ， Ｒｅｋｈａ Ｐｉｌｌａｉ， Ｓｈｉｒｉｓｈ Ｊｏｓｈｉ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｍｅａｎ－ ｖａｒｉ－ ａｎｃｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｒｏｕｔｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅｄ ｔｒａｖｅｌｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ． ２００１， Ｖ３５：３７￣４９． ［３］常青，杨东凯等． 车辆导航定位方法与应用［Ｍ］． 北京：机械工 业出版社． ２００５，１６０￣１７０． 作 者 简 介： 孙 海 鹏 （１９８１－ ）， 男 （汉 ）， 山 东 省 潍 坊 ， 上 海 交 通 大 学 电子信息与电气工程学院， 硕士， 主要研究方向为卫星导航、 智 能 交 通 Ｅｍａｉｌ： ｈｐｓｕｎ２３＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；翟 传 润 （１９７２－ ）， 男 （汉 ）， 山东省曲阜， 上海交通大学，副教授， 博士， 主要研究方向为卫 星 导 航 、微 小 型 组 合 导 航 、智 能 控 制 。 Ｂｉｏｇｒ ａｐｈｙ：Ｓｕｎ Ｈａｉ － ｐｅｎｇ （１９８１ － ）， Ｍａｌｅ （Ｈａｎ）， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｗｅｉｆａｎｇ Ｃｉｔｙ， Ｄｅｐｔ． ｏｆ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉ－ ｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｍ．Ｓ．， Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｒｅａ： Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ；ＺＨＡＩ Ｃｈｕａｎ － ｒｕｎ （１９７２ － ）， Ｍａｌｅ （Ｈａｎ），Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｑｕｆｕ Ｃｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｄｊｕｎｃｔ Ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｄｏｃｔｏｒ，Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｒｅａ： Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ， Ｍｉｃｒｏｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｉｎｇ－ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｔｉｔｕｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ． （２０００３０ 上 海 上 海 交 通 大 学 ） 孙 海 鹏 翟 传 润 战 兴 群 张炎华 （Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｊ ｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒ ｓｉｔｙ， ２０００３０， Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ） Ｓｕｎ ＨａｉＰｅｎｇ Ｚｈａｉ ＣｈｕａｎＲｕｎ Ｚｈａｎ ＸｉｎｇＱｕｎ Ｚｈａｎｇ Ｙａｎ Ｈｕａ 通讯地址：（２０００３０ 上海 上海市华山路 １９５４ 号 上 海 交通 大 学 ９号楼 １１６）孙海鹏
３ 动态路径规划方案的改进
基于时间路网模型的思想， 车载导航仪利用实时交通信息 进行车辆的动态路径规划， 能够将实时接收的动态交通信息转 换成路段的动态时间特性数据， 在车上完成路径的规划和引 导。仍以图 ２ 为例， 改进的算法过程具体描述如下：
（１） 输入 起 点 Ｓ、起 始 时 刻 ｔ 和 终 点 ｅ， 使用 以 路 段时 间 为 代 价的静态信息规划最优路径 １， 引导车辆。
术
１ 引言
最 优 路 径 规 划 技 术 是 车 载 导 航 系 统 中 的 核 心 技 术 之 一 。基 于实时交通信息的动态路径规划技术， 将交通信息数据与实时 通信有机结合， 以动态交通地理信息（如路网中的动态交通分配 信息 、交 通事 件 信 息 等）为 主 ， 以 物 理 上 的 道 路 距 离 为 辅 设 计 动 态交通路网模型， 主要以旅行时间最少作为规划准则的一种路 径 规 划 方 法 。它 可 以 为 驾 驶 者 不 断 地 根 据 选 定 路 线 上 的 交 通 信 息， 动态地规划最优路径， 从而为驾驶者出行带来极大的方便。
否则继续引导车辆。
（３） 如果交通信息包含车辆附近的路段， 提取信息并更新路
网的权值 Ｗ（ｔ，Ｄ）＝ｆ｛ＴＶ，ＴＥ，ＤＥ，Ｘ｝， 执行步（４）； 否则继续引导车辆。 （４） 如 果 受 影 响 的 路 段 在 原 规 划 的 路 径 上 ， 则 用 车 辆 当 前
最优路径的下一节点更新 ｓ， 综合考虑从当前点到达 ｊ 和到达 ｅ
驶。如图 ３ 所示。
图 ２ 初始动态路径规划 类似地， 如果该路段发生交通管制情况， 则系统会实时规划 出一条避开这条路段的新的最优路径。如果该路段发生交通意 外情况， 系统首先会按交通管制情况处理， 当交通意外情况解除
时， 系统会实时更新路网权值，动态规划一条新的最优路径。
图 ３ 接收交通信息时的动态路径规划