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原文传递智能交通中最优路径算法研究

论文题名：	智能交通中最优路径算法研究
关键词：	交通拥堵;智能交通;道路阻抗函数;最优路径算法;Dijkstra算法
摘要：	伴随着社会的进步和城市化的加速，交通拥堵日益成为阻碍城市发展的“顽疾”，世界各国纷纷开展智能交通系统（ITS）的研究和应用。智能交通系统的功能就是进行城市交通引导，关键技术是道路阻抗函数和最优路径算法的研究。　　对于我国人车混流的交通现状，进行城市交通引导的首要任务是确定使用何种道路阻抗函数，不同的道路阻抗函数对道路阻抗的计算结果是不同的，必将导致路径规划的结果也大不相同。本文首先对传统BPR函数、重新标定BPR函数、启发式BPR函数分别从车流速度和道路阻抗两个不同的角度进行分析和比较，最后得出启发式 BPR函数最能反映我国城市道路人车混流交通现状下的实时路况，其次是重新标定 BPR函数，再是传统 BPR函数的结论，为下一步最优路径算法的研究提供了依据。　　其次针对应用于中小型城市交通路网的矩形限制区域的Dijkstra算法在路网中网元数量较多、当起点和终点位于对角线上且相距较远时两种情况下搜索时间长，效率低的缺点进行改进，将搜索区域限制在动态的矩形区域内，人为设定一个阈值控制传统的矩形区域与动态的矩形区域的转换，采用先进的桶结构。针对应用于大中型城市交通路网的分层A算法实时性要求高、道路绕远导致的路径精度偏低及高层道路所占比例偏大的问题进行改进，人为设定一个阈值控制平面A算法与分层A算法的转换，添加动态的权值系数，采用二叉堆的数据结构。　　最后通过实验仿真和结果分析，证明了本文改进的Dijkstra算法的有效性和优越性，缩短了搜索时间，且当起点和终点位于对角线上且相距较远时运行效果良好。虽然改进算法在部分路径区间上会出现一些次优路径，但由于误差不大，基本可以忽略不计，因此总体来说，改进的效果是优大于劣的。证明了本文改进的分层A算法的可行性和有效性，缩短了搜索时间，提高了路径精度，合理降低了高层路径所占比例，初步达到了改进的目的。
作者：	洪进
专业：	信息与通信工程
导师：	李庆
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文