指引路径规划模型的建模与仿真验证

道路上某个位置存在多个指路标志时可能引发信息过载问题,对驾驶员产生干扰. 为解决这一问题,本文基于A* (A-star)算法,提出一种指引路径规划模型.考虑特定节点信息过载问题对指引路径实际成本的影响,在模型的估价函数中增设惩罚系数,可以有效避开引发信息过载现象的指引路径选择 . 基于 VISSIM 展开案例研究,借助其二次开发功能提取 VISSIM路网中的相关数据.利用所建指引路径规划模型求解路网中一对OD间的指引路径. 最后,对比分析有无惩罚系数两种模型得到的指引路径规划和指路标志布设方案,证明本文模型在指引路径规划时可有效避免信息过载问题.     

城市兴趣点指路标志指引路径规划模型及算法

兴趣点指路标志指引路径规划过程中,不仅需要考虑指引路径的长度,还需要考虑布设成本因素.本文首先基于道路网络的拓扑表达,考虑指引路径长度和设置指路标志数量,以两者综合代价最小为目标,建立了从重要道路出入口到兴趣点的指路标志指引路径的线性规划模型;然后结合人工蜂群算法,设计了求解该规划问题的算法.最后以广州大学城为试验区域,利用上述模型规划了从重要道路南沙港快线出口到兴趣点中山大学的指路标志指引路径,并与指路标志布设现状进行对比分析,对比结果表明,该模型兼顾了布设路径的便捷性和指路标志布设成本的特点,更具可行性.     

基于路网分层策略的高效路径规划算法

为解决路网规模过大导致的路径规划算法计算效率低的问题,通过引入路网分层预处理的思想,采用方向诱导搜索策略、双向搜索策略和数据结构改进策略,提出了一种新的路径规划算法——分层A*算法,并在广东省大规模路网上进行了实验.实验结果表明:与A*算法和Highway Hierarchical算法相比,A*算法的计算效率分别平均提高11.7倍和2.4倍,搜索空间分别平均缩小5.7倍和2.8倍,且新算法的计算效率和搜索空间都更为稳定.     

基于交叉口函数的城镇指路标志设置模型

结合路网的拓扑结构, 定义了用于确定指路标志的状态函数集, 给出了3个描述路网拓扑特征的交叉口函数: 邻近结点集、结点-弧段夹角集和连通结点集, 基于Dijkstra最短路径的思想, 运用交叉口函数建立了城镇指路标志的标识模型: 以待标识城镇为中心, 在城镇的影响区域内, 通过向外搜索交叉口邻近结点集来确定指路标志的设置, 并使每个结点上标识的路径都是最优的。实例分析表明, 该模型生成的指路标志, 能有效地指引道路使用者前往目的地。     

指路标志信息连续性评价模型

为了评价道路网中交通指路标志信息的连续性,根据指路标志信息的影响范围将道路网划分为两层次,利用有向图理论建立了路网模型。结合交通标志指路信息的设置与路径中的转向决策点,引入指路信息项系数与指路信息设置率,建立了指路标志信息连续性评价模型。研究结果表明:在两层次路网上设置指路信息能较好体现出行者寻路过程的规律与寻路过程的心理特征;当指路信息缺失时,仍能通过对路径决策点的转向概率选择特征进行特定路径连续性的量化评价;当路径的指路信息设置率与指路信息项系数均大于50%时,路径具有较好的连续性。     

城市区域物流无人机路径规划

针对城市区域物流无人机路径规划问题,采用栅格法进行环境建模,综合考虑无人机性能、任务性质和城市环境等影响要素,以航程、高度变化和危险度最小为目标函数,构建多约束物流无人机路径规划模型.改进A*(A-star)算法求解：为合理预估距离,采用欧氏距离与曼哈顿距离线性组合的方式设计启发函数;为提高搜索效率,引入双向搜索策略;为保证平稳飞行,采用B样条(B-spline)法进行路径优化.结果表明：模型可以实现多目标优化,具有有效性;算法与传统A*算法相比,规划时间少,规划路径航程短,高度变化少,飞行安全稳定.分析参数权重值得出：当3个子目标代价权重系数分别为0.4、0.1和0.5,2种距离权重系数分别为0.15和0.85时,规划路径最优.     

城市区域物流无人机路径规划

针对城市区域物流无人机路径规划问题,采用栅格法进行环境建模,综合考虑无人机性能、任务性质和城市环境等影响要素,以航程、高度变化和危险度最小为目标函数,构建多约束物流无人机路径规划模型.改进A*(A-star)算法求解：为合理预估距离,采用欧氏距离与曼哈顿距离线性组合的方式设计启发函数;为提高搜索效率,引入双向搜索策略;为保证平稳飞行,采用B样条(B-spline)法进行路径优化.结果表明：模型可以实现多目标优化,具有有效性;算法与传统A*算法相比,规划时间少,规划路径航程短,高度变化少,飞行安全稳定.分析参数权重值得出：当3个子目标代价权重系数分别为0.4、0.1和0.5,2种距离权重系数分别为0.15和0.85时,规划路径最优.     

车行指路系统信息连续性分析及量化算法

指路标志信息连续性是驾驶者在复杂路网中顺利出行的保障. 本文以路网指路标志信息系统为研究对象,从宏观、中观、微观3 个层面分析指路系统信息的连续性,提出系统、频度信息项、区域、方位、路径等不同层级的连续性量化指标,利用空间聚类分析识别指路信息项目标地的辐射方位,基于有效路径三原则筛选每个方位的路径集;考虑路径各节点指路信息项的前后承接特征、道路及交通设施条件量化驾驶人心理预期,即节点信息连续度;设计了路网及指路信息项、转向特征等属性的数据存储结构,提出指路系统连续度量化算法,以实现其信息连续性计算. 最后,以重庆市渝中区路网指路信息系统为例,对连续性分析模型及量化算法进行验证.     

路径信息诱导的双层规划模型

为了缓解交通拥堵与提高路网运行效率, 建立了路径诱导信息的双层规划模型。上层模型描述信息发布者通过交通诱导信息发布手段优化路网层面的性能函数, 下层模型采用效用函数描述驾驶员最优路径选择行为, 其决策变量为交通信息类型, 从而将交通信息对于驾驶员路径选择行为的影响引入模型中。利用极点搜索算法对一个简单路网的双层规划模型进行算例分析, 得出了各种交通信息条件下上层目标函数值。虽然计算结果存在8%~13%的波动范围, 但交通拥堵时发布的拥堵消散信息是最优方案, 定性信息带来的总体效益要好于指示信息, 因此, 该模型可行。     

车行指路系统信息连续性分析及量化算法

指路标志信息连续性是驾驶者在复杂路网中顺利出行的保障. 本文以路网指路标志信息系统为研究对象,从宏观、中观、微观3 个层面分析指路系统信息的连续性,提出系统、频度信息项、区域、方位、路径等不同层级的连续性量化指标,利用空间聚类分析识别指路信息项目标地的辐射方位,基于有效路径三原则筛选每个方位的路径集;考虑路径各节点指路信息项的前后承接特征、道路及交通设施条件量化驾驶人心理预期,即节点信息连续度;设计了路网及指路信息项、转向特征等属性的数据存储结构,提出指路系统连续度量化算法,以实现其信息连续性计算. 最后,以重庆市渝中区路网指路信息系统为例,对连续性分析模型及量化算法进行验证.     

交通仿真软件应用于路线规划之探讨

省道台2线系为淡水与台北之间唯一的运输走廊,每逢通勤高峰时间与节假日,庞大的交通量常常导致其服务水平已成普遍不佳.因此,如何改善淡水运输走廊之交通服务水平已成为重要课题.传统上,路线规划方式有规划手册法、系统分析法、市场分析计划法以及数学法等.然而,对于车流量为过饱和形态的淡水运输走廊而言,运用上述方法研究路线规划方案并不适用.鉴于此,本研究以交通工程手段研究新辟道路、道路拓宽以及局部高架化之路线方案,并经由交通仿真软件VISSIM构建路网,计算在各种路线方案下之路段平均旅行时间,作为本研究评估方案依据.本研究成果将可作为后续研究评估路线方案良好之模式.     

面向地震应急的救援路径规划模型

地震灾害场景下,面向应急的救援路径规划需要兼顾救援效率和交通抢通对救援的影响,以支撑有限交通资源的高效利用,避免交通拥堵或瘫痪耽误应急救援行动.通过定义面向应急需求的交通网络、交通路线的通行成本和交通线的通过性等,对救援与抢通路径规划问题进行了描述;将最优救援路径和最优交通抢通方案作为该问题的约束条件,基于双层优化方法建立了双层路径规划模型以实现集成优化并构建了模型求解方法.经案例仿真分析,本文提出的救援路径规划模型可以生成准确、高效的应急救援与交通抢通集成方案,可以为具有针对性的交通管制措施的拟定提供科学依据,助力地震应急救援行动的顺利实施.     

全局路径规划中基于改进可视图法的环境建模

主要针对静态已知环境下的全局路径规划作了研究,在切线图和Voronoi图的基础上,考虑安全性与路径最优化,论文采用一种改进的可视图法建立环境模型和确定AGV向目标点运动的有效路径．与传统的可视图法把障碍物的顶点作为图的节点、把障碍物的边作为弧相比,这种改进的方法把障碍物顶点连线的中点作为节点,把这些节点间的某些边线作为弧．最后使用遗传算法进行全局路径规划,并对规划出的各节点采用十进制任意编号,把路径编码成定长的十进制染色体串,通过MATLAB仿真,结果证明了该方法的可行性．