CN111896013A - 一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了货车路径规划方法技术领域的一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，包括以下步骤：第一步：数据预处理阶段；步骤一：在整体路网中的找出所有城市的出入口，步骤二：进行城市间路径规划数据预处理，第二部：路径规划阶段；步骤一：根据路径规划起点和终点的所属城市，从预处理数据中读取其途经城市集合；步骤二：按货车路径限制条件，利用双向Dijkstra算法进行路径规划，本发明通过对货车远距离路径规划进行城市间规划范围的预处理计算，预先综合各种不同限制条件获得城市间的路径的途经城市范围数据，在进行远距离货车路径规划时根据上述数据缩小了规划拓展的路网范围，提高远距离货车路径规划计算的效率。
Description
技术领域
本发明涉及货车路径规划方法技术领域，具体为一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法。
背景技术
目前现有的大规模路网中的路径规划技术，通常采用A*与Dikjstra算法或其变体为基础规划算法，并辅以预处理方法提高计算效率。所谓预处理方法，是指对路网数据进行预先计算处理，得到的计算结果保存为预处理数据，在路线规划计算时调用，加速度路径规划计算速度的方法。目前一般使用的预处理方法包括：ALT算法，C-H算法，H-H算法等；
货车路径规划中存在着根据车辆高度、宽度、重量，车辆类型与所属地等自身参数的通行限制，上述参数根据不同车辆情况产生大量不同的组合条件，现有的预处理方法需要同时考虑这些组合条件，导致预处理计算效率很低，预处理数据量过大，甚至导致实际上不可行。因些限制了预处理算法的效果，影响了货车路径规划（尤其是远距离路径规划）的效率和准确性，为此，我们提出一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，包括以下步骤：
第一步：数据预处理阶段；
步骤一：在整体路网中的找出所有城市的出入口，城市的出入口是路网中城市边界上的节点，如果从一个边界节点，经过其连通路段可以进入某城市范围内，则该节点就是此城市的入口，如果从一个边界节点，经过其连通路段可以离开某城市范围，则该节点就是此城市的出口；
步骤二：进行城市间路径规划数据预处理，具体方法是，对于所有城市的两两组合，计算起点城市和终点城市间的途经城市范围，对于起点城市A和终点城市B的途经城市范围的计算方法如下：对于城市A的所有出口到城市B的所有入口的两两组合，按不同货车规划限制条件计算其最优路线，对于路线中任意路段，如果其所属城市为C，则称城市C为该路线的途经城市，取上述所有最优路线中途经城市的合集，作为城市A到城市B的途经城市集合，将所有城市对的途经城市集合保存为预处理数据文件，完成数据预处理过程；
第二部：路径规划阶段；
步骤一：根据路径规划起点和终点的所属城市，从预处理数据中读取其途经城市集合；
步骤二：按货车路径限制条件，利用双向Dijkstra算法进行路径规划，在规划中进行节点拓展时，每遇到城市边界节点时，检查待拓展节点所属城市是否在途经城市集合中，如果在该集合中则继续计算，如果不在该集合中则停止当前节点的拓展，直到计算结束。
优选的，所述第一步步骤二中保存的数据上传到数据库中。
优选的，所述二部步骤二中设置有颜色标记单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对货车远距离路径规划进行城市间规划范围的预处理计算，预先综合各种不同限制条件获得城市间的路径的途经城市范围数据，在进行远距离货车路径规划时根据上述数据大大缩小了规划拓展的路网范围，从而提高远距离货车路径规划计算的效率。
附图说明
图1为本发明规划方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，包括以下步骤：
第一步：数据预处理阶段；
步骤一：在整体路网中的找出所有城市的出入口，城市的出入口是路网中城市边界上的节点，如果从一个边界节点，经过其连通路段可以进入某城市范围内，则该节点就是此城市的入口，如果从一个边界节点，经过其连通路段可以离开某城市范围，则该节点就是此城市的出口；
步骤二：进行城市间路径规划数据预处理，具体方法是，对于所有城市的两两组合，计算起点城市和终点城市间的途经城市范围，对于起点城市A和终点城市B的途经城市范围的计算方法如下：对于城市A的所有出口到城市B的所有入口的两两组合，按不同货车规划限制条件计算其最优路线，对于路线中任意路段，如果其所属城市为C，则称城市C为该路线的途经城市，取上述所有最优路线中途经城市的合集，作为城市A到城市B的途经城市集合，将所有城市对的途经城市集合保存为预处理数据文件，完成数据预处理过程；
第二部：路径规划阶段；
步骤一：根据路径规划起点和终点的所属城市，从预处理数据中读取其途经城市集合；
步骤二：按货车路径限制条件，利用双向Dijkstra算法进行路径规划，在规划中进行节点拓展时，每遇到城市边界节点时，检查待拓展节点所属城市是否在途经城市集合中，如果在该集合中则继续计算，如果不在该集合中则停止当前节点的拓展，直到计算结束，通过上述方法限制了可拓展路网的范围，从而加速了路径规划的速度，根据最优路性质可知，从城市A内任意点到城市B内任意点的最优路径的途经城市一定在上述集合内，由此保证了本发明方法规划结果的最优性，迪杰斯特拉算法(Dijkstra)是由荷兰计算机科学家狄克斯特拉，于1959年提出的，因此又叫狄克斯特拉算法，是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法，解决的是有权图中最短路径问题。
第一步步骤二中保存的数据上传到数据库中，将预处理数据上传到数据库中进行备份，降低数据发送丢失和变动的几率，保证路径规划正常进行。
二部步骤二中设置有颜色标记单元，颜色标记单元用于将扩展节点所属城市标记为红色，方便工作人员进行观察。
如图1所示为从北京到广州的途经城市范围，其中黑色区域为起点和终点城市，现有技术计算范围为浅色区域表示的全国道路范围，本发明规划计算范围为深色区域表示的途经城市范围，大大缩小了规划拓展空间范围，从而加快计算速度。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：数据预处理阶段；
步骤一：在整体路网中的找出所有城市的出入口，城市的出入口是路网中城市边界上的节点，如果从一个边界节点，经过其连通路段可以进入某城市范围内，则该节点就是此城市的入口，如果从一个边界节点，经过其连通路段可以离开某城市范围，则该节点就是此城市的出口；
步骤二：进行城市间路径规划数据预处理，具体方法是，对于所有城市的两两组合，计算起点城市和终点城市间的途经城市范围，对于起点城市A和终点城市B的途经城市范围的计算方法如下：对于城市A的所有出口到城市B的所有入口的两两组合，按不同货车规划限制条件计算其最优路线，对于路线中任意路段，如果其所属城市为C，则称城市C为该路线的途经城市，取上述所有最优路线中途经城市的合集，作为城市A到城市B的途经城市集合，将所有城市对的途经城市集合保存为预处理数据文件，完成数据预处理过程；
第二部：路径规划阶段；
步骤一：根据路径规划起点和终点的所属城市，从预处理数据中读取其途经城市集合；
步骤二：按货车路径限制条件，利用双向Dijkstra算法进行路径规划，在规划中进行节点拓展时，每遇到城市边界节点时，检查待拓展节点所属城市是否在途经城市集合中，如果在该集合中则继续计算，如果不在该集合中则停止当前节点的拓展，直到计算结束。
2.根据权利要求1所述的一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，其特征在于：所述第一步步骤二中保存的数据上传到数据库中。
3.根据权利要求1所述的一种大规模路网中的货车远距离路径的预处理规划方法，其特征在于：所述二部步骤二中设置有颜色标记单元。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112504293A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 綦花英 | 一种基于车辆速度的导航方法、导航装置及移动终端 |
| CN114220263A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-22 | 北京中交兴路信息科技有限公司 | 一种货运车辆通行时长确定方法、装置、存储介质及终端 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112504293A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 綦花英 | 一种基于车辆速度的导航方法、导航装置及移动终端 |
| CN112504293B (zh) * | 2020-11-18 | 2023-01-10 | 陕西中科启航科技有限公司 | 一种基于车辆速度的导航方法、导航装置及移动终端 |
| CN114220263A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-22 | 北京中交兴路信息科技有限公司 | 一种货运车辆通行时长确定方法、装置、存储介质及终端 |
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