一种基于重优化技术的物流网络高效K最短路径算法制造技术

本发明专利技术提供一种基于重优化技术的物流网络高效K最短路径算法，用于快速生成K条无环的最短路径，主要用于诸如交通网络、物流网络、社交网络等网络优化中高效地查找K条最短路径。本发明专利技术将偏离路径计算过程表达为在一个每次还原一个节点和一条边的动态网络中进行最短路径搜索。本发明专利技术采用Life Long A*重优化技术，通过重新利用上一次最短路径搜索生成的最短路径树，对最短路径树进行局部更新，本发明专利技术能够高效地计算偏离路径。本发明专利技术能够获得同其他偏离路径算法一致的结果，同时运算性能也优于现有其他偏离路径算法。

An efficient k-shortest path algorithm for logistics network based on re optimization technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于重优化技术的物流网络高效K最短路径算法
本专利技术涉及网络优化中的K最短路径计算
，具体涉及一种基于重优化技术的物流网络高效K最短路径算法。
技术介绍
K最短路径问题，即在起点和终点之间查找第一条最短路径、第二条最短路径，…，直到第K条最短路径，其在交通运输、通信网络、物流等领域都有着广泛的应用。作为最短路径问题的扩展，K最短路径问题一直是交通、物流、运筹学等领域的研究重点，文献中有大量的学者提出了解决算法，其中大部分算法是基于Yen(1971)提出的偏离路径概念。随着近年来交通、物流等网络规模逐步扩大，传统基于偏离路径概念的K最短路径算法计算效率变得越来越低下，已无法满足大规模网络实时计算的要求。针对以上问题，国内外学者提出了大量的改进算法。Martins和Pascoal提出一种逆向计算偏离路径的高效算法，在他的算法中构建并更新一颗以目的地为根节点的最短路径树，以便能够利用先前的搜索结果。该算法性能优于原始的Yen’s算法，然而依然需要更新整个最短路径树，效率低下。Vanhove和Fack(2012)提出了一种准确算法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于重优化技术的物流网络高效K最短路径算法，包括以下步骤：/n步骤1、输入物流网络数据以及当前物流参数，所述物流网络数据给定区域所有的路段，并将路段进行抽象化，具体是：采集给定区域内所有物流网络数据，并将该区域内物流网络数据中所有路段抽象成有向边a(n

【技术特征摘要】
1.一种基于重优化技术的物流网络高效K最短路径算法，包括以下步骤：
步骤1、输入物流网络数据以及当前物流参数，所述物流网络数据给定区域所有的路段，并将路段进行抽象化，具体是：采集给定区域内所有物流网络数据，并将该区域内物流网络数据中所有路段抽象成有向边a(nu,nv)，每条边有两个端节点nu,nv，以及一个权重值t(nu,nv)(如：行程时间、距离、运输时间、中转次数、物流车辆数)，每个节点nu包含若干列前继节点和后继节点，分别用PRED(nu)和SUCC(nu)表示，当前物流参数包括起点o、目的地d、路径数K；
步骤2、根据当前输入物流参数，调用物流网络数据，得到当前输入物流参数所在区域的物流路段数据，并针对物流路段数据执行如下步骤：
步骤2.1，初始化，包括以下子步骤，
S101,调用Dijkstra算法计算从起点o和目的地d的第一条最短路径标号p1；
S102,判断标号p1是否为空，是则退出程序并返回空；否则设置候选优先队列C：＝{p1}，已确定的路径集L：＝{}，进入步骤2；
步骤2.2，路径选择，包括以下子步骤，
S201,判断路径集L的数量是否大于k，是则退出程序并返回路径集L；否则进入S202；
S202,判断候选优先队列C是否为空，是则退出程序并返回路径集L；否则进入S203；
S203,设置pj为优先队列C的顶端元素，将pj添加到L中，并从C中移除；
S204,进入步骤3，计算pj的偏离路径集Dj；
S205,将偏离路径集Dj添加到候选优先队列C中；
步骤2.3，偏离路径集计算，包括以下子步骤，
S301,确定路径的第一个偏离节点以及相应的偏离边集
S302,从网络中删除路径pj上前l-1个节点和边
S303,从网络中删除偏离边集中所有的边，令i:＝l-1；
S304,判断i是否大于等于m，是则进入S305，否则还原网络并返回偏离路径集Dj；
S305,将节点还原，并令发生变化的节点集合
S306,令从起点o到当前节点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈碧宇，陈小威，林兴强，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42