CN103389101B - 一种基于层次结构的道路连通性检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于层次结构的道路连通性检查方法，包括如下步骤：步骤一，获取路网信息，划分道路等级；步骤二，根据路网信息，从未遍历的导航节点中道路级别最高的任一导航节点开始进行深度优先遍历，一次遍历结束连通区域数目加1，将遍历过的导航节点添加到遍历路径中后执行步骤三；步骤三，检查导航节点是否均在遍历路径中，若是执行步骤四，否则返回步骤二；步骤四，判断连通区域数目是否为1，若是结束路网连通性检查，否则执行步骤五；步骤五，对不连通区域进行拓扑编辑，释放遍历路径中的导航节点，连通区域数目清零并返回执行步骤二。本发明实现路网在等级高的各层之间保持连通，有利于为人们的出行及旅游提供更快速更通畅的路线。

Description

一种基于层次结构的道路连通性检查方法

技术领域

本发明涉及电子导航领域，尤其涉及一种基于层次结构的道路连通性检查方法，可用于导航数据生产和路径搜索时的道路连通性检查。

背景技术

道路连通性检查是导航数据生产中必不可少的环节，为了保证导航数据的质量，在导航数据编辑完后，都要对路网数据进行道路连通性检查，以防止路网出现不连通的情况。一般检查路网的连通性都是对路网的所有道路进行检查，在所有道路合在一起是连通的情况下，很可能出现等级高的道路之间不连通的情况。而一般人们旅游出行都希望快速到达目的地，这就要求道路不堵车或少堵车，尽可能走等级高的道路是一个比较好的选择。如果等级高的路之间也是连通的，人们出行时的导航路线优先以等级高的道路为主，更有助于人们快速到达目的地。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于层次结构的道路连通性检查方法，保证当前等级的道路及高于当前等级道路之间的连通性，为人们的出行提供路况更好通行更顺畅的道路。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于层次结构的道路连通性检查方法，包括如下步骤：

步骤一，获取路网信息，将路网中的道路划分出i个路径规划等级，其中i大于1的自然数，第1级为最高等级，等级重要性依次降低，第i级为最低等级，划分结束后进入步骤二，所述路网信息包括导航节点、导航链、导航链的方向以及导航链的首尾导航节点；

步骤二，根据路网信息，采用深度优先遍历算法从未遍历的导航节点中选取道路级别最高的任一导航节点作为起始导航节点，开始进行遍历，找到与该起始导航节点直接或间接连通的所有导航节点后确定为一个连通区域，同时连通区域数目加1，并将遍历过的导航节点添加到遍历路径中后执行步骤三；

步骤三，检查所有导航节点是否均在遍历路径中，若是则执行步骤四，否则返回执行步骤二；

步骤四，判断连通区域数目是否等于1，若是则结束路网连通性检查，否则执行步骤五；

步骤五，对不连通区域进行拓扑编辑，且释放遍历路径中的所有导航节点，编辑完成后连通区域数目清零并返回执行步骤二。

进一步，所述步骤一中根据道路的功能和/或道路的重要性和/或道路的通行能力将路网中的道路进行等级划分。

进一步，路径规划的等级越低，道路数量越多。

进一步，所述步骤一中将路网划分为5个路径规划等级。

进一步，所述第1级为城市间高速公路或者国道，第2级为城市内高速路和重要道路以及环绕和穿越都市市区的主要道路，第3级为城市内主干道，连接住宅和商业中心的主要通道，第4级为城市内次干道以及穿越住宅和商业区域的局部通道，第5级为城市内小路等其他低效的通道。

进一步，所述步骤五中，对不连通区域进行拓扑编辑的过程具体为检测道路等级属性或导航链数据是否有误，对有误的地方进行修改。

上述基于层次结构的道路连通性检查方法对路网的连通性有了更高的要求，将道路按规划等级划分成多个层次，通过分层检查道路的连通性，保证在所有道路都连通的同时，规划等级高的道路也是连通的。

本发明的有益效果是：通过上述基于层次结构的道路连通性检查方法，使路网中的道路在等级高的各层之间也能保持连通，这样的路网有利于为人们的出行及旅游提供更快速更通畅的路线。

附图说明

图1为本发明一种基于层次结构的道路连通性检查方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明一种基于层次结构的道路连通性检查方法的流程图，如图1所示，该基于层次结构的道路连通性检查方法，包括如下步骤：

步骤101，获取路网信息，将道路进行等级划分，即将路网中的道路划分出i个路径规划等级，其中i为大于1的自然数，第1级为最高等级，等级重要性依次降低，第i-2级的重要性比第i-1级的重要性高，第i级为最低等级，等级划分结束后进入步骤102，所述路网信息包括导航节点、导航链、导航链的方向以及导航链的首尾导航节点。优选的，将路网划分为5个路径规划等级，即i等于5，将路网中的道路依次分为第1至第5五个级，第5级为最低等级。

所述路径规划等级的划分过程中，根据道路的功能和/或道路的重要性和/或道路的通行能力将路网中的道路进行等级划分。第1级为城市间高速公路或者国道，第2级为城市内高速路和重要道路以及环绕和穿越都市市区的主要道路，第3级为城市内主干道，连接住宅和商业中心的主要通道，第4级为城市内次干道以及穿越住宅和商业区域的局部通道，第5级为城市内小路等其他低效的通道，属于人行路、步行街等道路不参与等级划分。

经划分后的道路有如下特点：

1）道路等级越高(1级为最高)，重要性越高。

2）道路等级划分完后，在数量上，从第1级到第5级的数量是一个正金字塔形，即第1级道路数量最少，几十到几百不等,第2级道路多于第1级道路，第3级道路多于第2级道路，依次类推，第5级道路占到全部路网信息的一半以上；

3）道路等级划分完后，在形态分布上，第1级道路的导航链从整体上看将路网均匀分成几大块，第2级道路的导航链在第1级道路的基础上将路网区域进一步细分，第3级道路的导航链则在第2级道路的基础上将路网区域进一步划分，依次类推。理想状态下，每一级的划分都是尽可能均匀的。

上述的道路功能等级的标准参考下表：

步骤102，根据路网信息，采用深度优先遍历算法从未遍历的导航节点中选取道路级别最高的任一导航节点作为起始导航节点，开始进行遍历，找到与该起始导航节点直接或间接连通的所有导航节点后确定为一个连通区域，同时连通区域数目加1，并将遍历过的导航节点添加到遍历路径中后执行步骤103。

步骤103：检查所有导航节点是否均在遍历路径中，若是则执行步骤104，否则返回执行步骤102。

连通性检查开始时，即路网导航节点进行第一次深度优先遍历之前，路网中的所有导航节点均未遍历过，因而道路连通性检查开始时，未遍历的导航节点中道路级别最高的任一导航节点即为第1级中的任一导航节点。将第1级的某一个导航节点作为起始导航节点开始进行第一次深度优先遍历后，如果其它所有导航节点都在该条遍历的路径中，则连通区域数目等于1，说明整个路网是连通的，不再进行深度优先遍历过程，道路连通性检查结束；如果经过此次深度优先遍历后，路网中还有其它的导航节点未遍历到，则说明除了从这个起始导航节点开始进行遍历，由此次遍历过程中遍历过的导航节点组成的一个连通区域以外，还有其他导航节点组成的其它连通区域，因而需要再进行一次或多次的深度优先遍历。若第1级道路中的还有未遍历的导航节点，则从第1级中还未遍历过的某一个导航节点开始进行又一次深度优先遍历过程，直至第1级中的所有导航节点都遍历过了，再从第2级道路的导航节点中以往遍历过程中未遍历过的任一导航节点开始进行遍历，直至第2级中所有导航节点都遍历过了，再从第3级道路的导航节点中以往遍历过程中未遍历过的任一导航节点开始进行遍历，重复该过程，直到最后第5级中的导航节点全部遍历结束。每一次深度优先遍历过程中所遍历到的所有导航节点确定构成一个连通区域，每一次深度优先遍历结束后，连通区域数目加1。

根据路网信息中的导航链和导航节点之间的拓扑关系，从任一个导航节点开始，即可采用深度优先遍历算法遍历其他的导航节点。本发明采用分层的方式进行深度优先遍历，即从最高等级道路的任一导航节点开始，即第1级开始，先遍历第1级内部与该起始导航节点连通其它导航节点，然后遍历与第1级遍历过的导航节点连通的第2级道路导航节点，然后遍历与之前遍历过的第1级道路导航节点和第2级道路导航节点连起来的路网连通的第3级道路导航节点，依次类推，最后遍历与之前遍历过的所有等级道路导航节点连通的第5级道路导航节点，这是从某个第1级道路导航节点一直搜索至某个第5级道路导航节点的方法，这样搜索出来的整个区域都是连通的，连通区域数目记为1。

步骤104：判断连通区域数目是否等于1，若是则深度优先遍历停止，同时路网连通性检查结束，否则执行步骤105；

步骤105：对不连通区域进行拓扑编辑，且释放遍历路径中的所有导航节点，编辑完成后，连通区域数目清零并执行步骤102。

当检查到路网中所有的导航节点都已经过遍历在遍历路径中，深度优先遍历停止，检查连通区域数目，若连通区域数目大于1，需要对不连通区域进行拓扑编辑，检查道路等级属性是否错误，导航链数据是否错误等，如果有误，给出疑似有问题的地方，进行相应的修改。编辑完成后，之前的连通区域数目清零，且释放遍历路径中的所有导航节点，再重新开始对整个路网中道路进行连通性检查，直至从某个第1级道路导航节点开始进行深度优先遍历即可遍历到整个路网的导航节点，即连通区域数目等于1，此时完成连通性检查。

本发明技术方案的优点主要体现在：对路网的连通性有了更高的要求，将道路按规划等级划分成五个层次，通过分层检查路网的连通性，保证在所有路网都连通的同时，规划等级高的道路也是连通的。

通过上述基于层次结构的道路连通性检查方法，使路网在等级高的各层之间也能保持连通，这样的路网有利于为人们的出行及旅游提供更快速更通畅的路线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于层次结构的道路连通性检查方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，获取路网信息，将路网中的道路划分出i个路径规划等级，其中i为大于1的自然数，第1级为最高等级，等级重要性依次降低，第i级为最低等级，划分结束后进入步骤二，所述路网信息包括导航节点、导航链、导航链的方向以及导航链的首尾导航节点；

步骤二，根据路网信息，采用深度优先遍历算法从未遍历的导航节点中选取道路级别最高的任一导航节点作为起始导航节点，开始进行遍历，找到与该起始导航节点直接或间接连通的所有导航节点后确定为一个连通区域，同时连通区域数目加1，并将遍历过的导航节点添加到遍历路径中后执行步骤三；

步骤三，检查所有导航节点是否均在遍历路径中，若是则执行步骤四，否则返回执行步骤二；

步骤四，判断连通区域数目是否等于1，若是则结束路网连通性检查，否则执行步骤五；

步骤五，对不连通区域进行拓扑编辑，且释放遍历路径中的所有导航节点，编辑完成后连通区域数目清零并返回执行步骤二。

2.根据权利要求1所述的一种基于层次结构的道路连通性检查方法，其特征在于：所述步骤一中根据道路的功能和/或道路的重要性和/或道路的通行能力将路网中的道路进行等级划分。

3.根据权利要求2所述的一种基于层次结构的道路连通性检查方法，其特征在于：路径规划的等级越低，道路数量越多。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种基于层次结构的道路连通性检查方法，其特征在于：所述步骤一中将路网划分为5个路径规划等级，第5级为最低等级。

5.根据权利要求4所述的一种基于层次结构的道路连通性检查方法，其特征在于：所述第1级为城市间高速公路或者国道，第2级为城市内高速路和重要道路以及环绕和穿越都市市区的主要道路，第3级为城市内主干道，连接住宅和商业中心的主要通道，第4级为城市内次干道以及穿越住宅和商业区域的局部通道，第5级为城市内小路。

6.根据权利要求1至3任一所述的一种基于层次结构的道路连通性检查方法，其特征在于：所述步骤五中，对不连通区域进行拓扑编辑的过程具体为检测道路等级属性或导航链数据是否有误，对有误的地方进行修改。