JPH01144120A - Searching device for hierarchical network route - Google Patents

Searching device for hierarchical network route

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JPH01144120A
JPH01144120A JP62301410A JP30141087A JPH01144120A JP H01144120 A JPH01144120 A JP H01144120A JP 62301410 A JP62301410 A JP 62301410A JP 30141087 A JP30141087 A JP 30141087A JP H01144120 A JPH01144120 A JP H01144120A
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JP
Japan
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route
path
network
paths
evaluation value
Prior art date
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Pending
Application number
JP62301410A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Kaneda
重郎 金田
Yukari Nagano
長野 ゆかり
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP62301410A priority Critical patent/JPH01144120A/en
Publication of JPH01144120A publication Critical patent/JPH01144120A/en
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Abstract

PURPOSE:To search a hierarchical network route at a high speed by storing the attribute information on a weight slot showing the priority degrees of the frames showing paths into these frames. CONSTITUTION:A searching device for hierarchical network route includes a network route searching mechanism 110, a working memory part 111, and a route searching mechanism 112. A slot is added to divide the paths on a network into >=2 hierarchical classes in response to the priority degrees of these paths and to store the division of the classes of paths into the network connecting information expressing frames 140, together with a slot, e.g., a WEIGHT slot 200 which stores the attribute values of paths themselves and shows the priority degrees of said attribute values. When a route to be extended next is selected among plural routes under evolution, the value of evaluation is calculated from the attribute values of paths forming each route and the division of classes. Based on said value of evaluation, the paths of higher priority degrees are evolved with preference for acquisition of a route between two nodes. Thus a route searching system is attained with high efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、道路のようなノードとパスから構成される
ネットワークの最短ルート探索問題に適用でき、高速に
探索可能な階層化ネットワークルート探索装置に関する
ものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is a hierarchical network route search device that can be applied to the problem of searching for the shortest route in a network consisting of nodes and paths such as roads, and that can search at high speed. It is related to.

(従来の技術) ノードとパスから構成されるネットワークの異なる2ノ
ード間の最短ルートを探索する問題は、我々の日常生活
にしばしば登場する。例えば大都市の地下鉄網で、ある
地点からある地点に至る最短ルートを求める問題がそれ
にあたる。この最短ルートを探索するアルゴリズムにつ
いては、すでにいくつかの研究があり、例えばWins
ton著、長尾他訳、「人工知能」 (培風館)、4.
1節「基本探索J  (pp、99〜101)が詳しい
(Prior Art) The problem of searching for the shortest route between two different nodes in a network composed of nodes and paths often appears in our daily life. An example of this problem is finding the shortest route from one point to another in a metropolitan metropolitan subway system. There has already been some research on algorithms that search for this shortest route, such as Win
ton, translated by Nagao et al., "Artificial Intelligence" (Baifukan), 4.
Section 1 ``Basic Search J (pp, 99-101) is detailed.

ネットワークの構成要素は、ノードとパスである。The components of a network are nodes and paths.

第6図において、1はノードを示す。ここでは、A、B
等がノード名称であり、地下鉄網では駅がノードに相当
する。2はパスであり、地下鉄網では隣接した2つの駅
の間の線路である。以後、本明細書では、AB間のパス
を名称rA BJとして扱う。第6図は地下鉄ネットワ
ークとして、各パスの長さが示しである。最短経路を求
めるには、このルートを構成する各パスの長さを合計し
た値が最小となることが望まれる。このように、ルート
選択のための評価値計算のもとどなる各パス固有の属性
を本明細書では「属性値」と呼ぶことにする。
In FIG. 6, 1 indicates a node. Here, A, B
etc. are node names, and in a subway network, a station corresponds to a node. 2 is a path, which in a subway network is a track between two adjacent stations. Hereinafter, in this specification, the path between AB will be treated as the name rA BJ. FIG. 6 shows the length of each path as a subway network. In order to find the shortest route, it is desirable that the sum of the lengths of the paths that make up this route be the minimum. In this specification, the attributes unique to each path, which are the basis for calculating evaluation values for route selection, are referred to as "attribute values."

第6図のネットワークの最短ルートは以下のようにして
求める。ただし、AとHの間のルートを求めるとし、探
索はAから開始する。Aからルートを延ばして行き、ノ
ードによる分岐があると、ルートも複数に分岐しながら
延ばす、現在延ばしているルートの先端ノードを本明細
書では「フロンティア」と呼ぶ。探索の途中では、フロ
ンティアは、通常、複数個存在する。フロンティアが終
端(第6図ではH)に到達し、しかもフロンティアまで
到達していない他の全てのルートの各延長距離が、終端
まで到達しているルートよりも大となれば探索は終了し
、終端に到達しているルートが求める最短パスである。
The shortest route of the network shown in FIG. 6 is determined as follows. However, suppose we are looking for a route between A and H, and the search starts from A. The route is extended from A, and if there is a branch at a node, the route is also extended while branching into a plurality of nodes. In this specification, the tip node of the currently extended route is referred to as a "frontier." During a search, there are usually multiple frontiers. When the frontier reaches the terminal (H in Figure 6), and the extension distances of all other routes that have not reached the frontier are greater than the routes that have reached the terminal, the search ends. The route that reaches the terminal is the shortest path required.

第7図には展開中のルートを■〜■として示した。この
場合には、ハツチを施したノード(E。
In Fig. 7, routes under development are shown as ■~■. In this case, the hatched node (E.

F、D)がフロンティアとなる。F, D) becomes the frontier.

従来のアルゴリズムは以下のようになる。The conventional algorithm is as follows.

(1)  フロンティアを持つ全てのルートの中で、長
さ(ルートを構成するパスの属性値の合計)が最小のル
ートを選択し、これをRとしてRのフロンティアをFと
する。
(1) Among all routes with frontiers, select the route with the minimum length (total of attribute values of paths composing the route), and set this as R and the frontier of R as F.

(2)  ノードFに接続する各パス毎に、ルートを分
岐延長し、各パスの(Fとは反対側の)ノードをフロン
ティアの集合に加える。旧フロンティアFをフロンティ
ア集合から抹消する。各パスの長さをRの長さに加えた
ものが、新しい各ルートの延長である。ただし、「フロ
ンティアエ終端」の時には、フロンティアの集合には含
めるが、その後の延長対象とはせず、その評価値を暫定
解(ルート)の評価値として記憶する。
(2) For each path connecting to node F, branch and extend the route, and add the node (opposite to F) of each path to the frontier set. Delete old Frontier F from the Frontier set. The length of each path plus the length of R is the extension of each new route. However, at the time of the "frontier end", it is included in the frontier set, but it is not included in the subsequent extension, and its evaluation value is stored as the evaluation value of the provisional solution (route).

(3)終端まで到達したルートがなければ(1)に戻る
。さもなければ、 (4)に飛ぶ。
(3) If no route has reached the terminal, return to (1). Otherwise, jump to (4).

(4)  フロンティアまで到達していない他の全ての
ルートの各延長距離が、終端まで到達しているルートよ
りも大であれば (5)へ行く。さもなければ (1)
へ戻る。
(4) If the extension distances of all other routes that have not reached the frontier are greater than the route that has reached the terminal, go to (5). Otherwise (1)
Return to

(5)  終了 ただし、上記アルゴリズムで探索途中のルートが他のル
ートと合流した場合には、評価値の小さなルートを優先
し、評価値の大きなルートを展開中止する必要がある。
(5) End However, if the route being searched by the above algorithm merges with another route, it is necessary to give priority to the route with the smaller evaluation value and stop developing the route with the larger evaluation value.

第6図により具体的なステップを説明する。ただし、F
Lはフロンティアの集合を表し、R3は探索中のルート
の集合を表す。(A  B)はAとBからなるリストを
表す記号であり、リストの要素からなる集合を表すため
に使用する。NILは何もないことを示す。(A  B
  C,5)はAからBを経由してCへ行くルートを表
し、最後の「5」はこのルートの評価値(ここでは長さ
)である。なお、S1〜Sフは各ステップを示す。
The specific steps will be explained with reference to FIG. However, F
L represents the set of frontiers, and R3 represents the set of routes being searched. (A B) is a symbol representing a list consisting of A and B, and is used to represent a set consisting of list elements. NIL indicates nothing. (A B
C, 5) represents a route from A to C via B, and the last "5" is the evaluation value (here, length) of this route. Note that S1 to Sf indicate each step.

SO,Aを探索の開始点とする。Let SO,A be the starting point of the search.

FL←(A)   R3←NIL Sl、AからBとCヘルート延長 FL←(B  C) RS←((A  B  3)  (A  C2))2ル
ート(A  B)  (A  C)の中、評価値の小さ
な(A  C)を次に延長する。
FL ← (A) R3 ← NIL Sl, A to B and C heir route extension FL ← (B C) RS ← ((A B 3) (A C2)) 2 routes (A B) (A C), evaluation The smaller value (A C) is extended next.

S2.CからEとDヘルート延長 FL←(B  E  D) R3−((A  B  3) (A  CE  5)(
A  CD  5)) 例えば(A  CE)の評価値は、A、Cの2KmとC
Eの3Kmの合計である。
S2. C to E and D herot extension FL←(B E D) R3-((A B 3) (A CE 5)(
A CD 5)) For example, the evaluation value of (A CE) is 2Km of A, C and C
E is a total of 3km.

3ルート(A  B)(A  CE)(A  CD)の
中、評価値の小さな(A  B)を次に延長する。
Among the three routes (A B) (A CE) (A CD), the one with the smallest evaluation value (A B) is extended next.

S3.BからEとFヘルート延長 FL← (E   F   D) RS←((A   B   E   5)(A   C
E   5)(A   B   F   6)(A  
 CD   5))ここで、Eをフロンティアとするル
ートが2本あり、その評価値が同一のため無作為に(A
CE  5)を抹消する。
S3. B to E and F herot extension FL ← (E F D) RS ← ((A B E 5) (A C
E 5) (A B F 6) (A
CD 5)) Here, there are two routes with E as the frontier, and their evaluation values are the same, so randomly choose (A
CE 5) will be deleted.

2ルート(A  B  E)  (A  CD)は評価
値が同一なので、無作為に(A  CD)を次の展開候
補とする。
Since the two routes (A B E) and (A CD) have the same evaluation value, (A CD) is randomly selected as the next development candidate.

S4.DからHヘルートを延ばす FL−(EFH) R3−((A  B  E  5)(A  B  F 
 6)(A  CD  H9)) 終端Hに到達したので、暫定の解候補を(ACD  H
)とする。その評価値は9である。
S4. FL-(EFH) R3-((A B E 5)(A B F
6) (A CD H9)) Since terminal H has been reached, the tentative solution candidate is (ACD H
). Its evaluation value is 9.

他の展開途中のルート(A  B  E  5)(AB
  F  6)の評価値の最小値は5で、暫定解の評価
値9より小さいので、ルートの展開を続行する。下線を
付したルートは終端ノードまで到達し、延長対象外のル
ートである。
Other routes in progress (A B E 5) (AB
The minimum evaluation value of F6) is 5, which is smaller than the evaluation value of 9 for the provisional solution, so we continue to develop the route. The underlined routes reach the terminal node and are not subject to extension.

3つのルート中で、評価値の小さな(A  BE  5
)を次の展開候補とする。
Among the three routes, the one with the smallest evaluation value (A BE 5
) as the next expansion candidate.

S5.EからF、Gヘルートを延ばす。ここで、Eから
Cへのルートは、遠くなることが分るので展開しない。
S5. Extend the E to F to G her route. Here, the route from E to C is known to be far away, so it is not expanded.

FL←(F  G  H) RS←((A  B  E  F  7)(A  B 
 a6)(A  B  F  6)(A  CD  H
旦)) ここで、Fをフロンティアとするルートが2本あり、そ
の評価値の大きい(A  B  E  F7)を抹消す
る。展開中のルートの評価値が9より小のため、探索を
続行する。
FL←(F G H) RS←((A B E F 7) (A B
a6) (A B F 6) (A CD H
dan)) Here, there are two routes with F as the frontier, and the one with the highest evaluation value (A B E F7) is deleted. Since the evaluation value of the route being developed is less than 9, the search continues.

2ルート(A  B  E  G)(A  B  F)
は評価値が同一なので、無作為に(A  B  F)を
次の展開候補とする。
2 routes (A B E G) (A B F)
Since the evaluation values are the same, (A B F) is randomly selected as the next development candidate.

S6.FからHヘルートを延ばす。S6. Extend the H root from F.

FL←(G  H) RS←((A  B  E  G  6)(A  B 
 FH9)(A   CD   H9)) 展開中のルートの評価値が9より小のため、探索を続行
する。
FL←(GH) RS←((A B E G 6) (A B
FH9) (A CD H9)) Since the evaluation value of the route being developed is less than 9, the search continues.

暫定解の評価値9よりも小さな評価値を持つルートは(
A  B  E  G)のみ。
A route with an evaluation value smaller than the evaluation value 9 of the provisional solution is (
A B E G) only.

S7.GからHヘルートを延ばす FL←(H) フロンティアはHのみで、最小の延長を持つルートは(
A  B  E  G  H)である。
S7. FL ← (H) which extends the route from G to H. The frontier is only H, and the route with the minimum extension is (
A B E G H).

〔探索終了〕[End of search]

以上の既存のアルゴリズムでは、7回のルート展開を実
行している。
In the existing algorithm described above, root expansion is performed seven times.

第8図には従来の技術のネットワークルート探索装置を
示す。10はネットワークルート探索機構であり、ワー
キングメモリ部11と探索機構12から構成される。ワ
ーキングメモリ部11は人工知能技術の分野でrフレー
ム」としてよく知られた形式で実現されており、各ノー
ドを表すフレーム30および各パスを表すフレーム40
を保持している。31はフレームの名称であり、ここで
はフレームの名称、すなわちノード名称は「C」である
。各ノードに対応するフレーム30は、各々rノードク
ラス」に属する「インスタンス」と呼称され、インスタ
ンスフレーム30の上位には、クラスを表すクラスフレ
ーム20が置かれ、クラスフレーム20とインスタンス
フレーム30の間にはポインタによる接続が張られてい
る。パスのクラスフレーム21の配下にも複数のパスを
表すフレーム40が存在する。
FIG. 8 shows a conventional network route searching device. 10 is a network route search mechanism, which is composed of a working memory section 11 and a search mechanism 12. The working memory unit 11 is realized in a format well known as "r frame" in the field of artificial intelligence technology, and includes a frame 30 representing each node and a frame 40 representing each path.
is held. 31 is the name of the frame, and here the name of the frame, that is, the node name is "C". A frame 30 corresponding to each node is called an "instance" belonging to the "r node class", and a class frame 20 representing a class is placed above the instance frame 30, and between the class frame 20 and the instance frame 30. are connected by pointers. There are also frames 40 representing a plurality of paths under the path class frame 21.

各フレームにはスロットと呼ばれる記憶場所32が設け
られる。第8図のフレーム「A」では、rPAT)IJ
  rROUTEJの2種類のスロットがあり、そのス
ロットの値33として各々「(AB  BC)J  r
(A  O)Jが記憶されている。
Each frame is provided with storage locations 32 called slots. In frame “A” of FIG. 8, rPAT)IJ
There are two types of slots rROUTEJ, and the value 33 of the slot is ``(AB BC)J r
(A O)J is memorized.

第8図の例での各スロットの意味は明らかであろう。す
なわち現在、Aからルート展開を開始した時点の状態で
あり、ノードフレームAはrノードAからは、ABとA
Cの2つのパスがあり、ルートとしてはr (A)Jの
みであり、その評価値は「0」である。1ことを表示し
ている。Cフレームでは展開中のルートは(A  C)
であ゛す、その評価値は2である。12は探索機構であ
り、現在のフレームがどこにあるかを記憶するフロンテ
ィアリスト記憶領域55、フロンティアリスト記憶領域
55からデータアクセスパス54によりフロンティアを
読み出して、評価値最小のルートを検出する最短ルート
検出機構53、そして最短ルート検出機構53の出力結
果52に基づいて、次のルート展開を行う次パス展開機
構50から構成される。60と61は探索機構12とワ
ーキングメモリ部11との間のデータ転送路である。ま
た、51は次パス展開機構50からフロンティアリスト
記憶領域55へのフロンティアノード修正指示パスであ
る。
The meaning of each slot in the example of FIG. 8 will be clear. In other words, the current state is when route expansion starts from A, and node frame A is connected to r node A by AB and A.
There are two paths of C, the only root being r (A)J, and its evaluation value is "0". It shows one thing. In the C frame, the route being expanded is (A C)
So, its evaluation value is 2. Reference numeral 12 denotes a search mechanism, which includes a frontier list storage area 55 that stores where the current frame is located, and a shortest route detection unit that reads the frontier from the frontier list storage area 55 using a data access path 54 and detects the route with the minimum evaluation value. and a next path expansion mechanism 50 that expands the next route based on the output result 52 of the shortest route detection mechanism 53. 60 and 61 are data transfer paths between the search mechanism 12 and the working memory unit 11. Further, 51 is a frontier node modification instruction path from the next path expansion mechanism 50 to the frontier list storage area 55.

第8図のネットワークルート探索装置の動作については
、アルゴリズムの説明から明らかであろう。最短ルート
検出機構53は、フロンティアリスト記憶領域55に記
憶されている各フロンティアノード名称に対応する(ワ
ーキングメモリ部11中の)ノードフレームをアクセス
し、各ノードのrROUTEJスロットに記憶されてい
る全てのルートの中から、最も小さな評価値を持つルー
トを選び出す。次に、次パス展開機構5oは、最も小さ
な評価値を持つルートから次に展開すべきノードを取り
出し、展開すべきノードに対応する(ワーキングメモリ
部11中の)ノードフレームのrRATHJスロットか
ら展開対象となるパスの名称を取り出し、ルートを後戻
りしないパスのみを選択し、各パスについて(ワーキン
グメモリ部11中の)パスフレームをアクセスして、「
LENGTHJスロットからパスの属性値である長さを
取り出す。さらに、この属性値に基づいて、新しいルー
ト情報を生成して、ノードフレームに転送するとともに
、フロンティアノード修正指示パス51により新しいフ
ロンティアを追加し、古いフロンティアを消去する指示
を出す。
The operation of the network route search device shown in FIG. 8 will be clear from the explanation of the algorithm. The shortest route detection mechanism 53 accesses the node frame (in the working memory unit 11) corresponding to each frontier node name stored in the frontier list storage area 55, and extracts all the nodes stored in the rROUTEJ slot of each node. Select the route with the smallest evaluation value from among the routes. Next, the next path expansion mechanism 5o extracts the node to be expanded next from the route having the smallest evaluation value, and selects the node to be expanded from the rRATHJ slot of the node frame (in the working memory unit 11) corresponding to the node to be expanded. , select only the paths that do not retrace the route, access the path frame (in the working memory unit 11) for each path, and write ``
The length, which is the attribute value of the path, is extracted from the LENGTHJ slot. Further, based on this attribute value, new route information is generated and transferred to the node frame, and a frontier node modification instruction path 51 issues an instruction to add a new frontier and delete an old frontier.

次パス展開機構50について、より具体的に説明する。The next pass expansion mechanism 50 will be explained in more detail.

例えば(A  C5)が展開されるべきルートであれば
、ノードCのrPATHJスロットからパス候補AC,
CE、CDを取り出し、この中で後戻りを意味するAC
を除いてCE、CDが展開パスとなる。次パス展開機構
5oはCE。
For example, if (A C5) is the route to be expanded, path candidate AC,
CE, take out the CD, and in it, AC, which means going back.
Except for , CE and CD are the expansion paths. The next pass expansion mechanism 5o is CE.

CDフレームから展開すべきパスの長さがそれぞれ3と
3であることを読み取り、(A  CE8)(A  C
D  8)を新たなルートとしてノードEとDのrRO
UTEJフレームに登録する。さらに、次パス展開機構
50はフロンティアリスト記憶領域55からフロンティ
アCを消去し、かわりにフロンティアEとDを追加する
Read from the CD frame that the lengths of the paths to be expanded are 3 and 3, respectively, and (A CE8) (A C
D 8) rRO of nodes E and D with new route
Register in UTEJ frame. Furthermore, the next path expansion mechanism 50 deletes frontier C from the frontier list storage area 55 and adds frontiers E and D in its place.

なお、実際には最短ルート検出機構53は、フロンティ
アが目標の終端に到達したことを検出する機能、暫定解
を記憶し、現在展開中のルートとその暫定解を比較する
機能も必要である。また、次パス展開機構5oについて
も、ルート展開した先のノードに既に他のルートが存在
している時には、既存のルートが有利か、現在展開した
ものが有利かを判定して、不要なルートを抹消する機能
が必要である(ルートの展開の際に後戻りするルートを
除去したのもこの機能である)。しかし、これら細かい
機能は、この発明の要旨には直接関係はないので今後の
説明では省略する。
In reality, the shortest route detection mechanism 53 also needs a function to detect that the frontier has reached the end of the target, a function to store a provisional solution, and a function to compare the currently developed route with the provisional solution. Also, regarding the next path expansion mechanism 5o, when another route already exists at the node to which the route has been expanded, it is determined whether the existing route is advantageous or the currently expanded one is advantageous, and unnecessary routes are removed. (This function also eliminates the route that backtracks when expanding the route.) However, these detailed functions are not directly related to the gist of the present invention and will therefore be omitted from further explanation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

以上述べた従来のルート探索アルゴリズムは、数学的に
はニレガントであるが、現実の問題に適用しようとする
と大きな問題点を有している。まず、第1に現実のネッ
トワークでは、第6図に示したような少ないノード数で
あることはありえない。東京の地下鉄でも駅は数十ある
し、全国のJR網となるとノードの個数は莫大なものと
なる。
Although the conventional route search algorithm described above is mathematically simple, it has major problems when applied to real problems. First, in an actual network, it is impossible for the number of nodes to be as small as shown in FIG. Even Tokyo's subway system has dozens of stations, and the nationwide JR network has an enormous number of nodes.

上記探索アルゴリズムでは、主要な処理時間はフロンテ
ィアからパスを延ばす処理と、複数のルートから最も小
さな評価値を持つルートを選ぶソーティング処理時間で
ある。この内、パスの延長回数は、はぼネットワーク上
のパスの個数に比例する。ソーティング処理時間はフロ
ンティアの個数(Nrとする)のNr3・LoglJ、
に比例し、N、はほぼネットワーク上のノードの個数の
平方根に比例する。このため、ノード数の増加につれて
その処理時間は急速に増加し、現状の計算機の能力では
東京の地下鉄の最短ルートでも、人間が必要とする短い
応答は困難である。
In the above search algorithm, the main processing time is the processing to extend the path from the frontier and the sorting processing time to select the route with the smallest evaluation value from among multiple routes. Among these, the number of path extensions is proportional to the number of paths on the Habo network. The sorting processing time is Nr3・LoglJ of the number of frontiers (Nr),
, and N is approximately proportional to the square root of the number of nodes on the network. For this reason, as the number of nodes increases, the processing time increases rapidly, and with the current computer capabilities, it is difficult to provide the short response required by humans, even on the shortest route on the Tokyo subway.

しかし、人間は、上記のような網羅的な探索を行ってい
るのであろうか?現実の道路網を考えると、道路には一
級国道もあればうら道もある。我々がある地点からある
地点に到達するルートをさがす時には、幹線を優先して
探索することは明かである。近くに国道があるのに、わ
ざわざ商店街のみをくねくねと経由するルートを選んだ
りはしない。言い換えると、大きなネットワークには必
ず「幹線」と「支線」があり、我々は無意識のうちに幹
線を優先したルート探索をしている。しかし、従来のア
ルゴリズムを用いたネットワークルート探索装置では、
このような効率の高い探索を実現することはできないと
いう問題点があった。
However, do humans perform exhaustive searches like the one described above? Considering the actual road network, there are first-class national highways and back roads. When we search for a route from one point to another, it is obvious that we give priority to trunk lines. Even though there is a national highway nearby, I don't choose a route that winds through only the shopping district. In other words, a large network always has a ``main line'' and a ``branch line,'' and we unconsciously prioritize the main line when searching for routes. However, network route search devices using conventional algorithms
There is a problem in that such a highly efficient search cannot be realized.

この発明の目的は、上記ネットワーク探索において、パ
スの優先度を区別する手段を設け、人間の探索方式に類
似したより効率のよいルート探索を可能とするネットワ
ークルート探索装置を実現することである。
An object of the present invention is to realize a network route search device that provides a means for distinguishing path priorities in the network search described above and enables more efficient route search similar to the human search method.

(問題点を解決するための手段) この発明にかかる階層化ネットワークルート探索装置は
、ノードならびにパスから形成されるネットワークの接
続情報をフレーム形式で記憶するワーキングメモリ部と
、該ネットワークの異なる2ノード間のルートを同時に
複数本展開し、評価値の小さなルートから先に延長する
ルート探索機構とを有し、該ネットワーク上のパスをそ
の優先度に応じて少なくとも2個以上のクラスに階層化
させ、該ネットワーク接続情報表現用フレームに、パス
のクラス区分を記憶するスロットと、パス自身の属性値
を記憶するスロットとを設けものである。
(Means for Solving the Problems) A hierarchical network route search device according to the present invention includes a working memory unit that stores connection information of a network formed from nodes and paths in a frame format, and a working memory unit that stores connection information of a network formed from nodes and paths, and a It has a route search mechanism that simultaneously deploys multiple routes between the networks and extends the route with the smallest evaluation value first, and hierarchizes the paths on the network into at least two or more classes according to their priorities. , the frame for expressing network connection information is provided with a slot for storing the class classification of the path and a slot for storing the attribute value of the path itself.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、現在展開している複数のルートか
ら次に延長するルートを選択するための各ルートの評価
値の算出にあたっては、各ルートを構成している各パス
の属性値とクラス区分の双方から評価値を算出し、該評
価値にもとづいて優先度の高いパスを優先的に展開して
2ノード間のルートを求める。
In this invention, when calculating the evaluation value of each route for selecting the next route to be extended from a plurality of currently developed routes, the attribute value and class classification of each path constituting each route are calculated. Evaluation values are calculated from both, and based on the evaluation values, a route with a high priority is developed preferentially to find a route between two nodes.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例を示す。また、この発明で
は、ネットワーク上のパスを優先度に応じて階層化する
が、第4図には2階層に階層化したネットワーク例を示
した。第4図のネットワークは第6図と類似のものであ
るが、ルート(AB  E  G  H)が「幹線」と
してなっており、他のパスは全て「支線」である。ここ
では、階層を2階層としたが、一般には何階層あっても
よい。また、このような「幹線」と「支線」を分ける考
え方は、我々の日常の生活においても自然なものである
。この発明ではパスの階層に対応して、その優先度を示
す「重み」を与える。第5図には、第4図のパスの属性
値(具体的には長さ)と重みの一覧が示しである。重み
が1のパスが幹線であり、優先度が高い。
FIG. 1 shows an embodiment of the invention. Further, in the present invention, paths on the network are hierarchically arranged according to priorities, and FIG. 4 shows an example of a network in which the paths are hierarchically arranged into two layers. The network in FIG. 4 is similar to that in FIG. 6, but the route (AB E GH) is the "main line" and all other paths are "branch lines." Here, there are two layers, but in general there may be any number of layers. Furthermore, this way of thinking of separating ``main lines'' and ``branch lines'' is natural in our daily lives. In this invention, a "weight" indicating the priority level is given corresponding to the hierarchy of the path. FIG. 5 shows a list of attribute values (specifically, lengths) and weights of the paths shown in FIG. 4. A path with a weight of 1 is a trunk line and has a high priority.

第1図において、110はこの発明のネットワークルー
ト探索機構、111はワーキングメモリ部、112はル
ート探索機構である。121はパスクラスフレーム、1
40はパスフレームである。200は新に追加されたr
WE I GHTJスロットであり、153は最短ルー
ト検出機構である。
In FIG. 1, 110 is a network route search mechanism of the present invention, 111 is a working memory section, and 112 is a route search mechanism. 121 is a path class frame, 1
40 is a pass frame. 200 is a newly added r
This is the WE I GHTJ slot, and 153 is the shortest route detection mechanism.

第1図の実施例において、第8図の従来例との相違点は
2つあり、いずれも第1図において「網かけ」で示しで
ある。その第1は、パスフレーム140に優先度を示す
rWE I GHTJスロットを追加し、第5図に示し
た重みを記憶している点、その第2は、ルート探索機構
112が後述する第 (2)式に基づいて次に延長すべ
きルートを探索している点である。
The embodiment shown in FIG. 1 has two differences from the conventional example shown in FIG. 8, both of which are indicated by "shading" in FIG. The first is that an rWE I GHTJ slot indicating the priority is added to the path frame 140 and the weight shown in FIG. ) is used to search for the next route to be extended.

次に第1図により具体的にルート探索を実行する。ただ
し、FLはフロンティアのリスト、RSはルートの集合
である。評価値はルートの長さではなく、各パスの長さ
に重みを乗じた値を加算したものとなる。
Next, a route search is executed in detail according to FIG. However, FL is a list of frontiers, and RS is a set of routes. The evaluation value is not the length of the route, but the sum of the lengths of each path multiplied by weights.

So、Aを探索の開始点とする。Let So, A be the starting point of the search.

FL←(A)RS−NIL Sl、AからBとCヘルート延長 FL←(B  C) RS←((A  B  3)  (A  C4))ここ
でルート(A  B)の評価値は3×1、(A  C)
の評価値は2×2である。
FL←(A) RS-NIL Sl, A to B and C route extension FL←(B C) RS←((A B 3) (A C4)) Here, the evaluation value of the route (A B) is 3×1 , (AC)
The evaluation value is 2×2.

2ルート(A  B)  (A  C)中、評価値の小
さな(A  B)を次に延長する。
Among the two routes (A B) (A C), the one with the smallest evaluation value (A B) is extended next.

S2.8からEとFヘルート延長 FL←(CE  F) RS←((A  B  E  5)(A  B  F 
 9)(A  C4)) ルート(A  C4)を次の展開候補とする。
S2.8 to E and F herot extension FL ← (CE F) RS ← ((A B E 5) (A B F
9) (A C4)) Set the route (A C4) as the next expansion candidate.

S3.CからEとDヘルート延長 FL←(E  D  F) RS←((A  CD  10)(A  B  E  
5)(A  B  F  9)(A  CE  10)
)Eをフロンティアとするルートが2本あるが評価値の
大きなルート(A  CE  10)を抹消する。
S3. C to E and D herot extension FL←(E D F) RS←((A CD 10)(A B E
5) (A B F 9) (A CE 10)
) There are two routes with E as the frontier, but delete the route with a large evaluation value (A CE 10).

ルー1−(A  B  E  5)を次の展開候補とす
る。
Let rule 1-(A B E 5) be the next expansion candidate.

S4.EからF、Gヘルートを延ばす FL←(D  F  G) RS←((A  CD   10)(A  B  E 
 F9)(A  B  E  G  6)(A  B 
 Fここで、Fをフロンティアとするルートが2本あり
、その評価値が同一のため、無作為に(A  B  E
  F  9)を抹消する。
S4. FL←(D F G) RS←((A CD 10)(A B E
F9) (A B E G 6) (A B
FHere, there are two routes with F as the frontier, and their evaluation values are the same, so randomly select (A B E
Delete F9).

ルート(A  B  E  G)を次の展開候補とする
Let the route (A B E G) be the next expansion candidate.

S5.GからHヘルートを延ばす。S5. Extend the H root from G.

FL←(D  F  H) RS←((A  CD  10)(A  B  E  
GH8)(A  B  F  9)) ここで、(A  B  E  G  H)が終端に到達
し、それ以外のルートの評価値が8より大きいので、終
了とする。
FL←(D F H) RS←((A CD 10)(A B E
GH8) (A B F 9)) Here, (A B E GH) has reached the end and the evaluation values of the other routes are greater than 8, so the process is terminated.

〔探索終了〕[End of search]

上記のようにこの発明によれば、ルートの展開回数は5
回であり、従来技術の7回に比べて減少している。ネッ
トワークが小さいため、発明の効果はさほど顕著なもの
ではない。しかし、ネットワークが大きくなると探索回
数の差は増大し、この発明の効果がより顕著となる。な
お、この方式では、パスに重みをつけているため、かな
らずしも距離最小のルートが解として見つかるとはかぎ
らない。しかし、これは我々自身の日常でもよくあるこ
とである。つまり、我々は遠方に行く時にはいくら最小
のルートでも時間がかかってしまう時は、多少遠回りで
も国道や特急の走る幹線を利用する。また、反対に、時
間に余裕がある時は遠回りとなっても安い料金で行ける
ルートを選ぶであろう。このようにパスの重みをつけか
えることによって、距離最小のルートだけでなく、時間
最小、料金最低などの利用者の目的にあったルートを選
び出すこことができる。
As described above, according to this invention, the number of times the root is expanded is 5.
This is a decrease compared to 7 times in the prior art. Since the network is small, the effect of the invention is not so significant. However, as the network becomes larger, the difference in the number of searches increases, and the effect of this invention becomes more significant. Note that in this method, because the paths are weighted, the route with the minimum distance may not always be found as a solution. However, this is also a common occurrence in our daily lives. In other words, when we go far away, no matter how short the route is, if it takes a long time, we use national highways and express routes, even if it is a little detour. On the other hand, when people have time, they will choose a cheaper route even if it is a detour. By changing the weights of the paths in this way, it is possible to select not only the route with the shortest distance, but also the route that meets the user's objectives, such as the shortest time or the lowest price.

さて、上記では幹線が一種類の場合であるので、パス自
体に重みをつけていた。つまり、そのパスが幹線であれ
ば重みは1であった。しかし、幹線が数種類あり、しか
もそれらが交差している場合は、幹線の間でも重みを変
えなくてはならない。ここでは、パスの重みはパスが固
有に持つのではなく、そのパスを展開する直前に展開さ
れたルートの方向によってその都度決まることとする。
Now, in the above case, there is only one type of trunk line, so the path itself is weighted. In other words, if the path was a trunk line, the weight was 1. However, if there are several types of trunk lines and they intersect, it is necessary to change the weights among the trunk lines. Here, it is assumed that the weight of a path is not unique to the path, but is determined each time by the direction of the route expanded immediately before the path is expanded.

次にワーキングメモリ部111およびルート探索機構1
12のより詳細な実現方法を示す。
Next, the working memory section 111 and the route search mechanism 1
12 more detailed implementation methods are shown below.

第2図(a)はワーキングメモリ部111の実現例を示
したものである。ワーキングメモリ部111は記憶セル
ブレーン304と、この記憶セルプレーン304を付勢
するためのアドレスデコーダ3o3.アドレスレジスタ
300.記憶セルからの読み出し情報を記憶するリード
データレジスタ301.記憶セルへの書き込み情報を記
憶するライトデータレジスタ302および全体の制御を
行う制御部311から構成される。306はアドレス情
報転送路、305はセル付勢路、307は書き込み情報
転送路、308は読み出し情報転送路、309はアドレ
ス情報転送路、310は制御信号転送路である。
FIG. 2(a) shows an example of implementation of the working memory section 111. The working memory section 111 includes a storage cell plane 304 and an address decoder 3o3. Address register 300. Read data register 301 for storing read information from memory cells. It is comprised of a write data register 302 that stores information written to memory cells and a control section 311 that performs overall control. 306 is an address information transfer path, 305 is a cell activation path, 307 is a write information transfer path, 308 is a read information transfer path, 309 is an address information transfer path, and 310 is a control signal transfer path.

第2図(a)の記憶セルブレーン304上には、ワーキ
ングメモリ上のフレーム情報が記憶されるが、第2図に
示すようにフレーム名称とアドレスとはあらかじめコン
パイラにより対応がつけられている。この対応づけは、
当業者には一般的なコンパル手法により可能である。第
2図(b)の320はシンボルとアドレスの対応図であ
る。
Frame information on the working memory is stored on the storage cell brain 304 in FIG. 2(a), and as shown in FIG. 2, the frame names and addresses are associated in advance by the compiler. This correspondence is
This can be done by Compal techniques common to those skilled in the art. 320 in FIG. 2(b) is a correspondence diagram between symbols and addresses.

第2図(a)の意味は、フレーム(PATH)はアドレ
ス12に対応しており、PATHのアドレス12の記憶
セルには、そのフレームのシンボル名称rPATHJが
記憶され、当該アドレスからアドレス加算方向にセルを
次々と読むことにより、クラスrPATHJのインスタ
ンスrABJrACJの入れられているアドレスが得ら
れる。
The meaning of FIG. 2(a) is that the frame (PATH) corresponds to address 12, and the symbol name rPATHJ of that frame is stored in the storage cell at address 12 of PATH, and from that address in the address addition direction. By reading the cells one after another, the address containing the instance rABJrACJ of the class rPATHJ is obtained.

r/ENDJはインタフタンス情報がそこで終了したこ
とを示すシンボルである。また、フレームrACJには
10番のアドレスにシンボルが入っている名称のスロッ
トと、11番のアドレスにシンボルが入っている名称の
スロットが存在していることを示している。
r/ENDJ is a symbol indicating that the interface information ends there. Further, it is shown that frame rACJ includes a slot whose name includes a symbol at the 10th address and a slot whose name includes a symbol at the 11th address.

ネットワーク探索システムにより、スロットの値を読む
場合には、以下のような動作による。まず、フレームr
AcJのスロットr WHIGHTJを読むとする。こ
の場合、フレーム名称rAcJでワーキングメモリ部1
11がアクセスされるのではなく、アドレス5番に格納
されているフレームの「スロット名称ニアドレス11番
」であるスロットの値を取ってくることがワーキングメ
モリ部に対して要求される。
When reading the slot value using the network search system, the following operations are performed. First, frame r
Suppose you want to read slot r WHIGHTJ of AcJ. In this case, with the frame name rAcJ, the working memory section 1
11 is not accessed, but the working memory section is requested to fetch the value of the slot "slot name near address 11" of the frame stored at address 5.

制御部311に制御信号転送路310から制御信号が送
られて、スロット値の読み出し動作が開始される。読み
出しアドレス5が、まずアドレスレジスタ300に入れ
られる。また、スロット名称に相当するアドレスは比較
のためリードデータレジスタ301に格納される。アド
レスレジスタ300では、このアドレスを1加算して、
この情報をアドレスデコーダ303にアドレス情報転送
路306により転送する。アドレスデコーダ303はこ
の6番の記憶セルを付勢し、セル情報をリードデータレ
ジスタ301に読みだす。ここでは、このリードデータ
レジスタ301の内容はアドレス10番であり、期待し
ていた11番ではない。したがって、アドレスレジスタ
300では、さらに2を加算したアドレスを作成する。
A control signal is sent to the control unit 311 from the control signal transfer path 310, and a slot value reading operation is started. Read address 5 is first entered into address register 300. Further, the address corresponding to the slot name is stored in the read data register 301 for comparison. The address register 300 adds 1 to this address,
This information is transferred to address decoder 303 via address information transfer path 306. Address decoder 303 energizes this No. 6 memory cell and reads cell information to read data register 301 . Here, the content of this read data register 301 is address number 10, not address number 11 as expected. Therefore, in the address register 300, an address is created by further adding 2.

このアドレス8番をアクセスすると、たしかに目的とす
るアドレス11が格納されているので、さらにアドレス
レジスタ300を1進めて9番のアドレスから目的とす
る情報(ここでは、2)をリードデータレジスタ301
に転送する。以上では、スロット値の読みだしを説明し
たが、書き込みも同様であり、書き込む武器データをラ
イトデータレジスタ302にいれておいて、目的とする
スロット値が付勢された状態で、記憶セルにデータを転
送する点のみが異なる。
When this address No. 8 is accessed, the target address 11 is certainly stored, so the address register 300 is further incremented by 1 and the target information (in this case, 2) is read from the address No. 9 to the data register 300.
Transfer to. The reading of the slot value has been described above, but writing is also the same. Put the weapon data to be written into the write data register 302, and with the target slot value activated, write the data into the memory cell. The only difference is that it transfers .

第3図はルート探索機構112のより詳細な図である。FIG. 3 is a more detailed diagram of the route search mechanism 112.

フロンティリスト記憶機構55は、新に追加されるフロ
ンティアノード名称を記憶するレジスタ410、フロン
ティアリストを記憶するメモリ414、追加フロンティ
アリストノードとフロンティアリストの内容をマージす
るマーシャ412、フロンティアノードのダブリを検査
して重複を除く重複チエッカ413およびフロンティア
リストの内容を読み出して保持するリードデータバッフ
ァ411から構成される。フロンティアリストの内容は
、転送路515によりマーシャ412に転送され、ここ
で転送路514から送られてくる新しいフロンティアノ
ードが加えられ、古いフロンティアノードが除去される
。マージ結果は、−転送路516を経由し重複チエッカ
413におくられ、フロンティアノードの重複が除かれ
る。新しいフロンティアリストは転送路517を経由し
て、再びフロンティアリストを記憶するメモリ414に
記憶される。フロンティアリストを記憶するメモリ41
4の内容は転送路511によりリードデータバッファ4
11に送られ、最短ルート検出機構153により使用さ
れる。
The frontier list storage mechanism 55 includes a register 410 for storing newly added frontier node names, a memory 414 for storing the frontier list, a marshaller 412 for merging the contents of the added frontier list node and the frontier list, and checking for duplicates of frontier nodes. The frontier list includes a duplicate checker 413 for removing duplicates, and a read data buffer 411 for reading and holding the contents of the frontier list. The contents of the frontier list are transferred via transfer path 515 to marsher 412, where new frontier nodes sent from transfer path 514 are added and old frontier nodes are removed. The merge result is sent to the duplication checker 413 via the -transfer path 516, and duplicate frontier nodes are removed. The new frontier list is stored again in the memory 414 for storing frontier lists via the transfer path 517. Memory 41 for storing the frontier list
The contents of 4 are transferred to the read data buffer 4 via the transfer path 511.
11 and used by the shortest route detection mechanism 153.

最短ルート検出機構153は、フロンティアリストの各
ノードに相当するフレームを転送路508によりアクセ
スして、展開中のすべてのルートを読み出すアクセス部
405、読み出されたルートを記憶するルートメモリ4
06、ルートメモリ406の内容をソートするソータ4
07および展開ルートを記憶するレジスタ409から構
成される。ワーキングメモリから読み出されたルート情
報は、転送路507を経由してアクセス部405に入力
され、転送路509を経由してルートメモリ406に記
憶される。この中からソータ407は転送路510を利
用して、最も小さな評価値を持つルートを捜し出す。そ
の結果は転送路40Bによりレジスタ409に蓄える。
The shortest route detection mechanism 153 includes an access unit 405 that accesses frames corresponding to each node in the frontier list via a transfer path 508 and reads out all routes being developed, and a route memory 4 that stores the read routes.
06. Sorter 4 that sorts the contents of root memory 406
07 and a register 409 for storing the expansion route. The route information read from the working memory is input to the access unit 405 via the transfer path 507 and stored in the route memory 406 via the transfer path 509. From among these routes, the sorter 407 uses the transfer path 510 to find the route with the smallest evaluation value. The result is stored in register 409 via transfer path 40B.

次パス展開機構50は、展開すべきルート情報から展開
するフロンティアノード名称を読み取り、ワーキングメ
モリをアクセスして、当該ノードに接続されたパスを読
み出すアクセス機構404、読み出されたパス情報を記
憶するレジスタ403、ルート展開を行うルートエキス
パンダ4゜1および生成されたルートをワーキングメモ
リに書き込むライトデータレジスタ400から構成され
る。なお、新に生成されたフロンティアノード名称は、
フロンティアノード修正指示パス51によりフロンティ
リスト記憶機構55に転送される。アクセス機構404
は、転送路504によりノード名称を指定してワーキン
グメモリ部11をアクセスする。その結果、スロットか
らパス情報は転送路503を経由して読み出され、転送
路5o6を経由してレジスタ403に記憶される。この
パス情報を転送路505により読み出して、ルートエキ
スパンダ401は新なルート情報を生成し、転送路50
1を経由して、ライトデータレジスタ400に送る。ラ
イトデータレジスタ400の内容は、転送路502を経
由してワーキングメモリ部11に送られる。
The next path expansion mechanism 50 reads the name of the frontier node to be expanded from the route information to be expanded, accesses the working memory, and reads the path connected to the node.The access mechanism 404 stores the read path information. It consists of a register 403, a route expander 4.1 that performs route expansion, and a write data register 400 that writes the generated route into a working memory. The newly generated frontier node name is
It is transferred to the frontier list storage mechanism 55 via the frontier node modification instruction path 51. Access mechanism 404
accesses the working memory section 11 by specifying the node name via the transfer path 504. As a result, the path information is read from the slot via the transfer path 503 and stored in the register 403 via the transfer path 5o6. The route expander 401 reads this path information through the transfer path 505, generates new route information, and
1 to the write data register 400. The contents of the write data register 400 are sent to the working memory section 11 via a transfer path 502.

なお、以上の構成例は、レジスタ、転送路等を用いて構
成したが、汎用のμP(マイクロプロセッサ)とプログ
ラムによりこの発明の趣旨にしたがって構成することも
当業者には可能である。また、本明細書では、優先度は
パスの情報として提供されるとしたが、ノードを通過す
る時の「パス選択の容易さ」により優先パスをしてもよ
い。この場合は、−旦乗った電車から極力降りないでそ
のまま乗ってゆくことに相当する。
Although the above configuration example is constructed using registers, transfer paths, etc., it is also possible for those skilled in the art to construct it according to the spirit of the present invention using a general-purpose μP (microprocessor) and a program. Further, in this specification, the priority is provided as path information, but a priority path may be given based on "ease of path selection" when passing through a node. In this case, it is equivalent to continuing on the train after getting on the train without getting off as much as possible.

上記のとおり、この発明のネットワークルート探索装置
では従来技術とな異なり、パスを表現するフレームにそ
の優先度を示す属性情報が記憶されている点に特徴があ
る。すなわち従来のネットワークルート探索機構では、
ルートの評価値EVを算出する時に当該ルートを形成す
る各パスの長さをLlとして、 EV=  Σ L 監               
           ・・・ ・・・  (1)によ
り評価値を計算しているのに対して、この発明のネット
ワークルート探索機構では、各パスの優先度を示す重み
づけ値WIを併用し、EV=XL+   XW+   
              ”””   (2)とし
て評価値を計算する。優先度の高い、すなわち重みの小
さなパスを通るほど、EV値の増加は小さくなり、ルー
トの探索が優先度の高いパスを優先して実行されること
になる。
As described above, the network route search device of the present invention is different from the prior art in that a frame representing a path stores attribute information indicating its priority. In other words, in the conventional network route search mechanism,
When calculating the evaluation value EV of a route, let Ll be the length of each path forming the route, EV = Σ L
... ... While the evaluation value is calculated using (1), the network route search mechanism of the present invention also uses a weighting value WI indicating the priority of each path, and EV=XL+XW+
``'''' Calculate the evaluation value as (2).The higher the priority, that is, the lower the weight, the smaller the increase in the EV value, and the route search is performed with priority given to the higher priority path. That will happen.

なお、上記第 (2)式は、優先度の高いパスはど評価
値の増加を押えられるような相関を有する関数であれば
、どんな関数を選んでもよく、第(2)式の関数形式が
この発明の趣旨に影響を与えることはない。さらに、付
は加えると、この明細書では評価値が小さくなる方がよ
いルートとして議論を進めているが、評価値が大きくな
る方向を良いルートとして探索を実行する場合も考えら
れる。
Note that any function may be selected for the above equation (2) as long as it has a correlation that suppresses the increase in the evaluation value of the path with a high priority, and the function form of equation (2) is This does not affect the spirit of this invention. Additionally, although this specification discusses the route in which the evaluation value becomes smaller as the better route, it is also conceivable that the search may be executed with the direction in which the evaluation value becomes larger as the better route.

しかし、この場合でも優先度の高いパスはど評価値の増
加が促進されるような相関を有する関数であれば、評価
値を計算する関数としてどんな関数が選ばれても、この
発明の趣旨を変えるものではない。
However, even in this case, the purpose of this invention can be achieved regardless of which function is selected as the function for calculating the evaluation value, as long as it has a correlation that promotes an increase in the evaluation value. It's not something to change.

〔発明の効果) 以上説明したようにこの発明は、ノードならびにパスか
ら形成されるネットワークの接続情報をフレーム形式で
記憶するワーキングメモリ部と、該ネットワークの異な
る2ノード間のルートを同時に複数本展開し、評価値の
小さなルートから先に延長するルート探索機構とを有し
、該ネットワーク上のパスをその優先度に応じて少なく
とも2個以上のクラスに階層化させ、該ネットワーク接
続情報表現用フレームに、パスのクラス区分を記憶する
スロットと、パス自身の属性値を記憶するスロットとを
設けてなり、該2ノード間のルートを探索する探索機構
が、現在展開している複数のルートから次に延長するル
ートを選択するための各ルートの評価値の算出にあたフ
ては、各ルートを構成している各パスの属性値とクラス
区分の双方から評価値を算出し、該評価値にもとづいて
優先度の高いパスを優先的に展開して2ノード間のルー
トを求めるようにしたので、ネットワークのノード数が
増加しても探索に必要な時間を少なく押えることができ
る。また、この発明では、人間が通常行う幹線を優先し
たルート設定が可能であり、人間にとって自然な探索解
を提示できる特徴がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention has a working memory section that stores connection information of a network formed from nodes and paths in a frame format, and a system that simultaneously develops multiple routes between two different nodes of the network. and a route search mechanism that extends the route with the smallest evaluation value first, hierarchizes the paths on the network into at least two or more classes according to their priorities, and creates a frame for expressing the network connection information. is provided with a slot for storing the class classification of the path and a slot for storing the attribute value of the path itself, so that the search mechanism for searching for a route between the two nodes can select the next route from among the currently deployed routes. When calculating the evaluation value of each route in order to select a route that extends to Since the route between two nodes is determined by preferentially expanding paths with high priority based on the above, the time required for searching can be kept to a minimum even if the number of nodes in the network increases. Further, the present invention has the feature that it is possible to set a route giving priority to trunk lines, which is normally done by humans, and it is possible to present search solutions that are natural to humans.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はここの発明のネットワークルート探索装置の一
実施例を示すブロック図、第2図(a)。 (b)はワーキングメモリ部のより詳細な構成図および
シンボルとアドレスの対応図、第3図は探索機構のより
詳細な構成図、第4図は幹線を有するネットワークの例
を示す図、第5図はこの発明に使用する重みづけ情報の
例を示す図、第6図はネットワークの例を示す図、第7
図はフロンティアノードを明示したネットワークの例を
示す図、第8図は従来のネットワークルート探索装置を
示す図である。 図中、5oは次パス展開機構、51はフロンティアノー
ド修正指示パス、52は最短ルート検出機構の出力結果
、54はデータアクセスパス、55はフロンティアリス
ト記憶領域、60.61はデータ転送路、110はネッ
トワークルート探索機構、111はワーキングメモリ部
、112は探索機構、121はパスのクラスフレーム、
140はパスのクラスフレーム、153は最短ルート検
出機構、200は重みスロットである。 第4図 第5図 第6図 第7図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the network route search device of the present invention, and FIG. 2(a) is a block diagram showing an embodiment of the network route search device of the present invention. (b) is a more detailed configuration diagram of the working memory section and the correspondence diagram between symbols and addresses, FIG. 3 is a more detailed configuration diagram of the search mechanism, FIG. 4 is a diagram showing an example of a network having a trunk line, and FIG. The figures are diagrams showing examples of weighting information used in this invention, FIG. 6 is a diagram showing an example of a network, and FIG.
This figure shows an example of a network in which frontier nodes are specified, and FIG. 8 is a diagram showing a conventional network route search device. In the figure, 5o is the next path expansion mechanism, 51 is the frontier node modification instruction path, 52 is the output result of the shortest route detection mechanism, 54 is the data access path, 55 is the frontier list storage area, 60.61 is the data transfer path, 110 is a network route search mechanism, 111 is a working memory section, 112 is a search mechanism, 121 is a path class frame,
140 is a path class frame, 153 is a shortest route detection mechanism, and 200 is a weight slot. Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ノードならびにパスから形成されるネットワークの接続
情報をフレーム形式で記憶するワーキングメモリ部と、
該ネットワークの異なる2ノード間のルートを同時に複
数本展開し、評価値の小さなルートから先に延長するル
ート探索機構とを有し、該ネットワーク上のパスをその
優先度に応じて少なくとも2個以上のクラスに階層化さ
せ、該ネットワーク接続情報表現用フレームに、パスの
クラス区分を記憶するスロットと、パス自身のパスの属
性値を記憶するスロットとを設けてなり、該2ノード間
のルートを探索する探索機構が、現在展開している複数
のルートから次に延長するルートを選択するための各ル
ートの評価値の算出にあたっては、各ルートを構成して
いる各パスの属性値と該クラス区分の双方から評価値を
算出し、該評価値にもとづいて優先度の高いパスを優先
的に展開して2ノード間のルートを求めることを特徴と
する階層化ネットワークルート探索装置。
a working memory unit that stores connection information of a network formed from nodes and paths in a frame format;
It has a route search mechanism that simultaneously develops multiple routes between two different nodes of the network and extends the route with the smallest evaluation value first, and creates at least two or more paths on the network according to their priorities. The network connection information representation frame is provided with a slot for storing the class division of the path and a slot for storing the path attribute value of the path itself, and the route between the two nodes is hierarchized into classes. When calculating the evaluation value of each route in order to select the next extended route from the currently expanded multiple routes, the search mechanism uses the attribute values of each path that makes up each route and the corresponding class. A hierarchical network route searching device characterized in that an evaluation value is calculated from both of the classifications, and a route between two nodes is determined by preferentially developing a path with a high priority based on the evaluation value.
JP62301410A 1987-12-01 1987-12-01 Searching device for hierarchical network route Pending JPH01144120A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0390965A (en) * 1989-09-01 1991-04-16 Fujitsu Ltd Shortest route extracting system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0390965A (en) * 1989-09-01 1991-04-16 Fujitsu Ltd Shortest route extracting system

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