一种非欧空间城市多层交通最佳路径选择算法-论文.pdf

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1、第39卷第6期测绘科学Vo1．39NO．62014年O6月ScienceofSurveyingandMappingJun．一种非欧空间城市多层交通最佳路径选择算法张开广，孟红玲，巴明廷，孙艳敏，王家耀。(1．郑州师范学院，郑州450044；2．华东师范大学，上海200062；3．信息工程大学测绘学院，郑州450052)摘要：基于时间距离的多层道路交通测度空间，是一个非欧距离空间。本文根据城市多层交通的实际情况，讨论了基于非欧氏空间的最佳路径选择算法(TSORA)的数据基础、原理及方法，给出了城市多层交通最佳路径计算的方法和步

2、骤，并洛阳市部分道路为实例，详细讨论了路径选择的计算过程。关键词：多层交通网络；时间测度；非欧氏距离空间；TSORA算法；出入口辐射区；最佳路径【中图分类号1P208【文献标识码】A【文章编号】1009—2307(2014)06—0086—04是城市现实交通的主要载体。快速通道通过出入1引言口和地面交通网络相连接，构成了城市多层交通城市道路是城市基础设施的重要组成部分，系统r-]。是城市物流和人流的载体，是城市的血管和生命2．2时间测度空间线，担负城市交通运输的主要功能l】]。近年来，随城市交通时间测度空间，是基于路段行车时

3、着城市经济的快速发展，城市汽车保有量的快速间消耗和路口时间消耗多少为测度的距离空间]。增加，城市交通拥挤问题日趋严重，为了适应经它不是一个传统的欧氏空问，基于欧氏距离(或曼济全球化、城镇化和城市自身扩张的需要，许多哈顿距离)的传统思维方式在这里是不能使用，特城市都在迅速拉大城市框架，建立高架道路、下别是最佳路径的算法和基于欧氏距离的算法存在穿隧道等多层交通系统，这些在很大程度上增加显著的不同_7_8l。图1是基于欧氏距离的洛阳市部了城市交通的复杂程度]。基于多层道路系统城分道路路网的空间图形，细实线表示道路，粗实市行车最佳路

4、径的选择，能够保障城市道路有序线表示高架路，线的上方(右方)数据表示路段长运行，缓解城市道路压力，满足人们的出行需要。度(单位：m)，线的下方(左方)数据表示第8时段本文的最佳是指时间消耗(费用消耗最少)最短。(夏季)路段的时间(单位：s)_9j。2城市多层交通网络248358l36538629oJ151I608618893羔兰70看I~8三IL=2．1城市多层交通网络。、247358l365凯旋疆路3862905I89129132775815o、城市多层交通网络由地上交通路网、地面交盘葛8咎L^H1霭0置通路网和地下交通路

5、网构成。地上交通路网是由酣窨>r婪商i器器妹架空的城市快速路段构成的网络，地下交通网路248723九都政754器。JjO▲I是城市下穿式隧道段构成的网络。一般来说，地97o▲⋯．V58·49上和地下交通网络具有相同的功能和属性，一起九都西路高架九都西路高架构成了城市的快速通道，可以合并讨论。地面交图1基于欧氏距离的部分道路路网(洛阳市)通网络由现状和规划道路构成的主要交通系统，3TSORA算法作者简介：张开广(1966)，男，河南TSORA算法L6是基于非欧氏空间的最佳路径郸城人，副教授，博士，主要研究方选择算法，和欧氏空间

6、中最佳路径选择算法不同向为地图学与地理信息科学。E—mail：zzgis@sina．corn的是，它以两点间的时问消耗为距离测度，在网络节点处根据连接节点的道路数量，定义虚拟临收稿日期：201210—25时节点，通过计算路径的起点到临时节点的时间基金项目：河南省自然科学基金项目消耗，完成最佳路径的计算。(122102310379)第6期张开广等一种非欧空间城市多层交通最佳路径选择算法87TSORA算法的步骤是：图共由208个大的地址数据集合构成。1)以城市交通路网数据为基础构造城市交通分时数据是对历史数据的科学总结，在出行网

7、路图。的当天具有相对的规律性，快速通道辐射图的计2)基于交通网路图，以路段和节点处时间消算可以提前完成，这样当进行最佳路径的计算时，耗为测度，构造节点虚拟连通网路。能够避免重复计算，做到最佳路径的选择快速3)定义路径的起点A和终点H。高效。4)定义中间状态集合X一4．2多层交通网络最佳路径的计算(-z，，·z}和行进方向各中间状态上临时状多层交通网络中最佳路径的选择，是以快速态集合X一{xI(a)la是离开32的方位角)，当a一通道为主干网路，快速通道的出入口为跳跃节点，0时节点的临时状态就是该节点。将跳跃节点匹配到地面交通

8、网路上，以该时段时5)计算A到各临时状态的时间消耗，“’(A，间消耗数据为测度，利用TSORA算法完成最佳路z2，-z3，⋯，z)==”(z1)+t一l，(z^～1，)+径的选择。计算步骤可分为：，(zH，z((忌)))，这里”(1zH)是A到上一节点zH的累计时间消耗，￡H，(z¨，)是