基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法技术

本发明专利技术属于交通路径规划技术领域，公开了一种基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，将已知的交通路径图由时延Petri网建模，用时延Petri网将复杂的交通路径用简洁的方式表示出；计算模型的可达图，将车辆从起始地点出发，在每个交叉口根据启示式函数进行选择路径，直到到达目标地点的过程转化为计算初始标识到目标标识的最短时间序列。本发明专利技术提供计算最短时间序列的算法，适用于由时延Petri网建模的城市交通，为车辆寻找一条最短时间的路径，旨在缓解城市局部交通拥挤状况，降低出行。本发明专利技术使用时延Petri网对真实的交通环境进行建模，模拟车辆在实时交通中选择最优路径到达目的地，避免拥堵，节省时间。

【技术实现步骤摘要】
基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法
本专利技术属于交通路径规划
，尤其涉及一种基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法。
技术介绍
目前，Petri网作为一种重要的数学建模工具广泛应用于柔性系统模型、计算机集成制造、人工智能、系统分析等领域，Petri网模型自然，直观，简单易懂的描述了分析并行系统的状态行为的技术。然而原型Petri网的模拟能力有限，对原型Petri网的扩充可以提高其模拟能力。时延Petri网是一种重要的含时间因素的Petri网，已广泛应用于并发系统的建模，通过对库所(P)或者变迁(T)赋予一定的时间来模拟真实的系统环境，在时延Petri网中，从初始标识到目标标识耗时最短的变迁发射序列被称为最短时间序列。对动态环境下路径规划问题的研究具有非常重要的理论意义和现实意义，能够改善现有算法的不足，结合实时信息，动态寻优，为先进的道路交通管理系统和道路交通信息系统提供理论基础和理论指导，有助于缓解城市局部交通拥挤状况、降低出行成本、提高运作效率、减少资源浪费和环境污染、降低交通事故发生率等。在我国尽快开展本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，其特征在于，所述基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法包括：/n第一步，将已知的交通路径图由时延Petri网建模，用时延Petri网将复杂的交通路径用简洁的方式表示出；库所p

【技术特征摘要】
1.一种基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，其特征在于，所述基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法包括：
第一步，将已知的交通路径图由时延Petri网建模，用时延Petri网将复杂的交通路径用简洁的方式表示出；库所pBi,pFi分别代表起始库所及目标库所，即起始地点及目标地点；库所pR1-pR12代表路径，变迁t1-t20代表选择某条路径，库所pc1-pc6为资源库所，路径pR1-pR12的通行时间随着资源库所pc1-pc6中的托肯数n而变化；
第二步，计算模型的可达图，将车辆从起始地点出发，在每个交叉口根据启示式函数进行选择路径，直到到达目标地点的过程转化为计算初始标识到目标标识的最短时间序列。


2.如权利要求1所述的基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，其特征在于，所述基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法的车辆路径导航算法包括：
步骤一，初始化open_list，close_list，其中，open_list表示待检验的标识的集合，close_list表示已经检验完毕的标识的集合，将初始标识M0加入到open_list中；
步骤二，若open_list为空，算法结束；
步骤三，将open_list中的各标识分别按照启发式算法计算花费后选择最小的标识Mk添加进close_list并从open_list中移除；
步骤四，若Mk为目标标识Mf，得到从初始标识M0到目标标识Mf的最短时间路径，跳至步骤二；
步骤五，将所有通过可发射变迁到达下一状态的标识Mk+1分别按照启发式算法计算花费后，将指针从Mk+1指向Mk。


3.如权利要求2所述的基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，其特征在于，其中对于每一个可到达的标识Mk+1做以下步骤：
(1)若Mk+1不存在于open_list和close_list中，将其放入open_list中；
(2)若Mk+1已存在于open_list中，并且更短时间序列已经找到，那么沿当前路径重定向指针；
(3)若Mk+1已存在于close_list中，并且更短时间序列已经找到，将其从close_list中移除并添加至open_list中，沿当前路径重定向指针；
(4)跳至步骤2)。


4.如权利要求2所述的基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，其特征在于，所述基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法实时启发式算法包括：
1)初始标识M0到当前标识Mk的花费G(Mk)定义为；常规情况下为0，当计算标识的时间函数值相同时，则取初始的T(Mk)时间；
2)从当前标识Mk到达目标标识MF的花费H(Mk)定义为-dep(Mk)；其中dep(Mk)代表标识Mk在可达图中的深度；
3)从当前标识到达下一个标识的时间花费首先定义为固定时间T(Mk)，时间函数为T(Mk)c＝T(Mk)*5/capacity；其中T(Mk)c代表实时通行时间，capacity代表发射某变迁所对应的资源库所容量；
4)从当前标识到目标标识的总花费F定义为F(Mk)＝G(Mk)+H(Mk)+T(Mk)；
5)根据F值，对open_list的标识进行排序选择最小F值标识选择路径。


5.如权利要求1所述的基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法，其特征在于，所述基于时延Petri网的车辆最短时间交通路径处理方法包括一辆车从起始库所到达终止库所的最短时间路径选择；
首先，初始标识为M1＝pB1+5pc1+5pc2+5pc3+5pc4+5pc5+5pc6+pB2，将其放入open_list中并且创建空列表close_list，因此G(M1)＝0，H(M1)＝-1，T(M1)＝0，F(M1)＝G(M1)+H(M1)+T(M1)＝-1，并且它...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，胡核算，马艳，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61