摘要: |
如何根据实际应用,寻找能够满足需要的行车路线是城市交通中一个重要的研究课题。警卫路线规划是针对特殊应用环境下的路径选优问题。所谓警卫路线是重要警卫对象乘车活动时的行经路线。为保障警卫对象的安全,对警卫路线实施全线部署和重点控制,必须提前制定合理的路线方案。对于常用道路路线和备用道路路线要求系统能够提供三条路线作为参考方案,选择其中的两条路线。临时道路路线因常用于紧急情况下,必须做到能及时提供参考方案。这样,警卫路线的规划制定就必须要解决前K优路径的快速生成问题。论文主要针对这一应用背景,对前K优警卫路线快速生成的关键技术进行研究,并在GIS环境下实现。
论文首先阐述了地理信息系统发展的背景,对地理信息系统技术在城市交通上的应用进行了总结和归纳,接着对路径分析中常用的Dijkstra算法和A<'*>算法进行了效能的比较。为保证警卫对象乘车途中的安全,在路径选择时要求达到行驶速度和距离的双重优化平衡,避免影响安全因素的路段,并且系统执行必须是高效的。针对开发背景要求和城市交通道路网络的特点,文中采用多种启发式策略结合的方法,建立两层的道路网络模型,在提取网络拓扑结构的过程中消除了影响安全影响因素的路段。在该道路网络模型的基础上,通过构造合理的启发函数,提出一种基于A<'*>算法的快速路径生成方法,最终实现了前K优路径算法。
为实现系统相关功能,在GIS开发平台上,选用了MapObjects2.2作为二次开发组件,使用Visual Basic6.0作为开发语言,实现了网络拓扑结构的提取和构建、前K优路径算法的高效实现等关键技术,并能够对生成的路线进行查询和修改。最后,通过与传统Dijkstra算法进行对比分析,表明该算法主要性能指标达到要求,实现了预期功能,基本适应路线警卫工作的需要,能够为警卫对象出行路线规划提供较好的决策支持。 |