一种城市路网数据组织与最短路径快速计算方法技术

一种城市路网数据组织与最短路径快速计算方法，涉及城市路网管理及交通诱导领域，包括建立邻接节点编号和邻接边权值数据组织结构并存到路网数据文件file中、邻接节点和邻接边权值定位查询及基于排序定位的改进Dijkstra最短路径计算三个步骤。本发明专利技术利用城市路网拓扑结构的稀疏特性巧妙地设计了一种能够定位查询邻接节点信息又能有效节省存储空间的路网数据组织结构，改变传统Dijkstra计算方法确定永久标号节点的实现策略，构建了一种新的临时标号节点数据组织和更新机制，实现了永久标号节点的定位获取，解决了多个同时具有最小长度标号的临时节点处理问题，有效提升了Dijkstra最短路径算法的计算效率，计算方法具有普遍适用性和可移植性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市路网管理及交通诱导领域，具体涉及一种城市路网数据组织与最短路径快速计算方法。
技术介绍
在城市道路交通诱导领域，交通诱导的重要工作之一就是为出行者规划最佳出行路线，目前主要通过最短路径计算来完成对路网中任意一对或多对起讫点之间的最佳出行路线求解。其中，Dijkstra标号最短路径计算方法应用最为普遍。但是，Dijkstra计算方法仍存在一定问题：如1)尚未解决多个同时具有最小长度标号的临时节点的状态标号更新问题，易造成重复计算；2)缺少专门用于最短路径计算的邻接节点数据优化组织与快速查询方法，邻接节点查询问题仍主要通过对节点与其他节点间的连接关系进行逐一判断来解决，如现有的邻接矩阵法既浪费存储空间且邻接节点查询慢；3)具有最小长度标号的临时节点的确定问题仍需要对所有节点的状态标号和长度标号进行一一判断比较来解决，而其中对已经是永久标号的节点和长度标号为无穷大的节点的判断比较是多余的计算，缺乏优化的处理策略。由于城市路网的大规模、稀疏特性，这些问题尤...

【技术保护点】
一种城市路网数据组织与最短路径快速计算方法，其特征包括以下步骤：(1)建立邻接节点编号和邻接边权值数据组织结构并存到路网数据文件file中首先将交叉口抽象为节点、交叉口之间的路段的每一个行驶方向抽象为一条有向边，且每条边都有权值，即将由交叉口和路段组成的路网抽象为由节点和边组成的有向加权图，因此，任意一条边都有两个不相同的节点确定。对图中的节点从1开始按照递增的顺序进行编号，得到节点编号集合E，节点总数为N。邻接节点编号和邻接边权值数据组织结构与存储方法为：确定路网中邻接节点最多的节点，获得其邻接节点总数为R，建立一个N行2R+1列的数据表文件。按E中节点编号递增的顺序，第1列依次存储各节点的...

【技术特征摘要】
1.一种城市路网数据组织与最短路径快速计算方法，其特征包括以下步骤：
(1)建立邻接节点编号和邻接边权值数据组织结构并存到路网数据文件file
中
首先将交叉口抽象为节点、交叉口之间的路段的每一个行驶方向抽象为一条
有向边，且每条边都有权值，即将由交叉口和路段组成的路网抽象为由节点和边
组成的有向加权图，因此，任意一条边都有两个不相同的节点确定。对图中的节
点从1开始按照递增的顺序进行编号，得到节点编号集合E，节点总数为N。
邻接节点编号和邻接边权值数据组织结构与存储方法为：确定路网中邻接节
点最多的节点，获得其邻接节点总数为R，建立一个N行2R+1列的数据表文件。
按E中节点编号递增的顺序，第1列依次存储各节点的邻接节点总数，第2列
至第2R+1列依次存储各节点的所有邻接节点编号和与它们相应的邻接边权值。
(2)邻接节点和邻接边权值定位查询
根据数据文件file，以任意节点u(u∈E)为例，邻接节点和邻接边权值的
具体查询方法为：
1)查询节点u的全部邻接节点编号和邻接边权值：节点u的全部邻接节点
编号在数据文件file中的存储位置为第u行的第2列～第file(u,1)+1列(其中，
file(u,1)表示file文件中的第u行第1列)，即全部邻接节点编号为file(u,2)
～file(u,file(u,1)+1)所存储的数据，与它们相应的邻接边权值在数据文件file
中的存储位置为第u行的第file(u,1)+2列～第2file(u,1)+1列，即全部邻接
边权值为file(u,file(u,1)+2)～file(u,2file(u,1)+1)所存储的数据；
2)查询节点u的某一个邻接节点的邻接边权值：如节点u的某一个邻接节
点为file(u,v)(v小于节点u的邻接节点总数...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚勃文，林赐云，
申请(专利权)人：吉林大学，林赐云，
类型：发明
国别省市：吉林;22