城市環(huán)境下考慮實時與歷史交通信息的路徑規(guī)劃方法研究.pdf

1、近年來，城市中私家車數(shù)量越來越多，城市交通面臨的壓力也越來越大。使用先進的路徑規(guī)劃方法，可以在不新建交通基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，減少汽車從出發(fā)點到目的地的行車時間消耗，這對于節(jié)省用戶時間，緩解道路擁堵和緩解汽車尾氣造成的環(huán)境污染有著重要的意義?，F(xiàn)有的路徑規(guī)劃方法一般是以從起點到終點的最短路徑作為行車路線，這顯然是不合理的。城市交通受到交通擁堵的影響，最短路徑并不一定是消耗行車時間最少的路線。并且，對于距離出發(fā)點較遠的路段，該路段的歷史同期交通

2、信息對該路段的交通狀況具有指導(dǎo)作用。因此，本文研究了綜合考慮道路基本狀況、道路實時交通信息和道路歷史交通信息的路徑規(guī)劃方法。本文的具體研究內(nèi)容如下:
　　交通數(shù)據(jù)是進行路阻預(yù)測的基礎(chǔ)。交通數(shù)據(jù)包括道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、實時交通數(shù)據(jù)和歷史交通數(shù)據(jù)，其中實時交通數(shù)據(jù)需要通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集，歷史交通數(shù)據(jù)需要存儲在數(shù)據(jù)庫中。首先，在明確了各種交通數(shù)據(jù)的定義后，本文對交通數(shù)據(jù)時間片段大小的劃分進行了探討，選擇了合適的時間長度作為一個時間片段

3、；接著，本文綜述了現(xiàn)有的各種交通信息的采集方法，并對不同數(shù)據(jù)采集方法的優(yōu)缺點進行了對比分析；然后本文研究了交通數(shù)據(jù)的組織與存儲方法。針對地理空間數(shù)據(jù)和歷史交通數(shù)據(jù)的不同特點，選擇了不同的數(shù)據(jù)庫存儲這些數(shù)據(jù)。設(shè)計了歷史交通數(shù)據(jù)存儲表、地理空間數(shù)據(jù)存儲表，用來存放歷史交通數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)；最后，設(shè)計了歷史交通數(shù)據(jù)的更新方法。
　　為了有效使用道路基本狀況信息、實時交通信息和歷史交通信息進行路徑規(guī)劃，本文設(shè)計了綜合考慮道路質(zhì)量信息、實

4、時交通信息和歷史交通信息的綜合路阻預(yù)測模型，對車輛通過路段需要消耗的行車時間進行預(yù)測。本文首先分別分析了道路質(zhì)量信息、實時交通信息和歷史交通信息對車輛通行被預(yù)測路段需要消耗時間的影響；接著，根據(jù)路段預(yù)計到達時間的不同，動態(tài)確定被預(yù)測路段的基本狀況、實時交通信息、歷史交通信息在路阻預(yù)測中所占的權(quán)重，得到綜合路阻預(yù)測模型；最后，本文設(shè)計了實驗，對綜合路阻預(yù)測模型的預(yù)測精度進行了檢驗，證明了該預(yù)測模型具有較好的車輛通行時間消耗預(yù)測效果，可以為

5、導(dǎo)航設(shè)備在路徑規(guī)劃時提供參考和借鑒。
　　在綜合路阻預(yù)測模型研究的基礎(chǔ)上，本文研究了基于綜合路阻預(yù)測模型與實時交通信息的路徑規(guī)劃方法。首先本文研究了基于歷史交通信息的路徑預(yù)規(guī)劃方法。根據(jù)自底向上的解決問題的思想，以歷史交通信息為依據(jù)，設(shè)計了路徑預(yù)規(guī)劃方法；然后研究了使用Dijkstra算法查找路網(wǎng)中距離出發(fā)點較近的路段的方法；接著本文在以上兩種算法研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于綜合路阻預(yù)測模型與實時/歷史交通信息的路徑規(guī)劃方法。根據(jù)車輛