城市交通时间最短路径计算模型及应用仿真.pdf

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1、第31卷第1期计算机仿真2014年1月文章编号：1006—9348(2014)01—0172—04城市交通时间最短路径计算模型及应用仿真李晓东，王东，曾凡智，陈俊健(佛山科学技术学院电子与信息工程学院，广东佛山528000)摘要：研究道路状态信息和路口固定延迟模型优化问题，城市交通时间最短路径(TDSP)是统计意义上的最优路径，对个体车辆而言并非最优，主要原因在于没有考虑车辆通行与交通信号的时空相位关系。通过对上述关系的研究，提出了基于交通信号的路口延迟和时间最短路径(TLBSP)的计算模型及改进Dijkstra算法，适用于现有主要交通网络和交通规则，能

2、实现交通信号控制下各车最短时问路径的计算。实验结果表明，TLBSP算法的时间最短路径优于距离最短路径算法和固定延时的TDSP算法，改进算法可应用于城市交通导航，能促使车辆在空间上合理分布，有利于缓解城市交通拥堵。关键词：时间最短路径；路口延迟模型；时间最短路径计算模型中图分类号：TP391．9，U491文献标识码：BAlgorithmandSimulationofTime-DependentShortestPathsofUrbanTraficLIXiao—dong，WANGDong，ZENGFan-zhi，CHENJun—Jian(SchoolofEle

3、ctronicandInformationEngineering，FoshanUniversity，FoshanGuangdong528000，China)ABSTRACT：AdelaymodelofattrafficjunctionsandanalgorithmoftheTrafficLightBasedShortestPaths(TLBSP)wereproposed，andDijkstra’Salgorithmwasimprovedalso．TheTLBSPalgorithmcanfitmosttrafficnetworksandtrafficrul

4、esatpresentandcanbecalculatedforeachvehicle．Theexperimentalresultsshowthat，thepathsbasedontheTLBSPalgorithmaremoreoptimalthanthepathbasedonDistanceShortestPathsandTDSPwithfixeddelay．Inaddition，thealgorithmcanbeappliedtourbantrafficnavigation．Itisbeneficialtoreasonabledistribution

5、ofurbanvehicleandalleviateurbantrafficcongestion．KEYWORDS：Time—dependentshortestpaths；Modelofdelayattrafficjunctions；Modeloftrafficlightbasedshortestpaths1引言车辆从出发点到目的地时，可以计算最佳出发时间与最短时城市交通最优路径问题是城市智能交通导航的关键问间路径，并针对大型动态路网给出了优化算法。此外，Fos—题，其中时间最短路径(Time—DependentShortestPaths，TD．chin

6、i等还对有关时间最短路径算法进行了算法复杂性分sP)问题已经成为学术界研究热点之一。目前，一些学者在析，认为基于出发时间的最少延迟路径可以在多项式时间内研究最短时间路径问题时主要考虑道路交通状况对时间最完成。另一些学者在研究中考虑了路口交通信号影响。例短路径的影响。例如，Awasthi等．2研究了最短时间路径与如，顾运筠等在研究最短路径问题时引入虚拟路径来估算道路交通状况的关系，依据过去的道路交通资料，找到交通转弯对汽车行驶的影响；陈亮等研究了道路交通实时路状况与行驶时间的关系，从而计算最短时间路径；Kanoulas况、车道数、自助红绿灯数、路段长度及车

7、辆转向方向对行车等提出CapeCod方法，依据交通量将时间分类，即认为道代价函数的影响，并用RBF神经网络方法建立代价函数模路通行时间与时段有关，据此计算最短时间路径的最优出发型，并以此为基础研究了改进的最优路径算法。刘张雷时间；Lu等根据历史资料获得道路的预测行驶时间，并在等”在研究城市动态网络的时间最短路径算法时，通过设设定的时间范围内给出K条最短路径作为结果；Ding等置一个delay数组来记录转向时各方向的延时，简化了路口提出边延迟函数(edge—delayfunction)并保存在数据库中，当延时的计算；Hauwert_1等研究动态网络的时间最

8、短路径问题时，通过在边权中插入动态等待时间，将不具有FIFO属性基金项目：广东省