一种基于动态路网的行程请求批处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于动态路网的行程请求批处理方法，从初始路线集合中选取其中一条路线，将该集合内的其他路线看作已经发布的路线，利用已发布的路线信息新查找一条从起点到终点的最短路径。如果该最短路径不是原来的初始路线且经过计算该最短路径可以减少全局所有行程的耗时超过一定幅度，我们称新搜索到的这条最短路线是有效的，将原来的初始路线更新为新的最短路径直到对于每一条路线，都不存在新的有效最短路径。通过上述方式，解决了在短时间内所发布的行程请求所规划的初始路线可能造成的潜在拥堵，集中优化系统中每一个时间段所产生的行程请求。段所产生的行程请求。段所产生的行程请求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态路网的行程请求批处理方法


[0001]本专利技术涉及交通运输领域，具体涉及一种基于动态路网的行程请求批处理方法。

技术介绍

[0002]随着基于位置服务的应用的兴起，路径规划服务已经成为我们生活中不可或缺的一部分。路径规划和行程推荐在近几年引起了学者们的广泛研究。这些研究的研究目标是基于当前的交通状态为单行程制定最优的路线。值得关注的是，在路径规划服务使用越来越频繁的情况下，大量的用户很有可能会在极短的时间间隔内密集地发布行程请求，特别是在通勤时间等高峰时期，从而形成了持续的行程请求流。在这种新的场景下，实现针对行程请求流的路径规划这一需求变得更加迫切。已经存在的相关研究旨在为行程请求中的单个行程依次制定个人最优路线。然而，在为行程请求流规划路线时，仅仅基于当前的交通状态以个人最优为最终目标规划个人最优的路线，可能会导致交通拥堵。更合理的路线规划应该考虑到之前已经规划的行程会对未来的交通状态产生影响，因为它们会增加路网中各路段的车流量。
[0003]对于已经规划好的行程路线，现有的精确优化算法需要对初始路线集合中的每一条线路进行精确优化计算，其优化过程耗时巨大，且若在同一时间所请求的路线数量过大，很容易造成当前时间段的系统拥堵，因此需要通过改变其优化方式来提升整个路线优化过程的效率，避免造成长时间的信息堵塞。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提出一种基于动态路网的行程请求批处理方法，通过下述技术方案实现：
[0005]一种基于动态路网的行程请求批处理方法，包括如下步骤：
[0006]S1、获取初始路线集合；
[0007]S2、从初始路线集合中逐一选取一条线路作为当前待优化的初始路线，根据当前时刻已发布路线更新路段标签；
[0008]S3、根据更新之后的路段标签，重新查找一条从行程起点到行程终点的最短新路线，并执行新路线和初始路线的交换操作；
[0009]S4、根据预检查策略检查交换操作的有效性；
[0010]S5、重复步骤S2到S4，当对于初始路线集合中任意一条路线均不存在可优化的新路线时，则发布该路线集合。
[0011]上述方案的有益效果是，通过考虑正在规划的路线集合可能对未来交通产生的潜在影响，对正在规划的路线集合进行优化，能够避免产生不必要的交通拥堵。利用路段标签，可以量化这种潜在的影响。
[0012]进一步的，所述初始路线集合为一个时间周期内到达的行程请求流所指定的初始路线集合，包括全局路网在当前时间之前的同一个时间周期内规划的路线。
[0013]进一步的，所述路段标签的更新方法为：将路线集合中除了当前待优化的初始路线以外的其它正在规划的初始路线作为已知的路线规划输入到交通流量信息中，重新预测未来设定时间内的交通状况，并重新分配一条最短新路线给当前行程请求。
[0014]上述进一步方案的有益效果是，合理考虑了较短周期内同时发布的行程之间在未来可能对交通造成的潜在影响。
[0015]进一步的，所述更新之后的路段标签包括原有的路段标签以及预估的正在规划的初始路线时间信息。
[0016]上述进一步方案的有益效果是，对大量行程请求在未来可能对交通造成的潜在影响进行了合理的量化，将预估的正在规划的初始路线时间信息看作对未来交通产生的影响。
[0017]进一步的，所述最短新路线的的选择根据跟新之后的路段标签，执行初始路线搜索方法搜索对应的最短新路线。
[0018]上述进一步方案的有益效果是，考虑较短周期内同时发布的行程之间在未来可能对交通造成的潜在影响，重新对原来规划的初始路线进行优化，可以避免潜在的交通拥堵。
[0019]进一步的，所述初始路线搜索方法为：
[0020]S31、获取动态路网数据和行程请求流；
[0021]S32、初始化路网中每一个顶点的信息，并创建规划的路线所经过的顶点集合；
[0022]S33、设置优先队列并将行程请求流中当前时刻发布的行程请求的起点加入到该队列，从起点开始在优先队列中选择队头顶点进行顶点扩张；
[0023]S34、当顶点扩张到行程请求终点时，从终点开始根据各个顶点的前驱顶点记录，反向生成一条路线，返回该路线顶点集合作为初始线路结果。
[0024]上述进一步方案的有益效果是，通过使用优先队列，可以降低该方案/算法的时间复杂度，提高运行效率。队头元素是一个顶点对象，该顶点对象的特性是，通过该顶点到达终点具有最小的预计通行时间。通过每次选取队头元素，即该顶点进行扩张，能够启发式地快速完成扩张，快速找到一条合适的初始路线。进一步的，所述预检查策略为，计算任意一条路线改变所有行程总的通行时间降低率上界率，具体表示为：
[0025][0026]其中，π为所选取的待优化初始路线，UB(π)为所选取的待优化路线改变所有行程总的通行时间降低率上界率；
[0027]Π为行程请求流中已经规划完毕的最优路线组合；
[0028]Π
n
为当前正在优化的初始路线集合；
[0029]TT(Π,Π
n
)为所有路线总的通行时间，包含已经规划完毕的最优路线组合和当前正在优化的初始路线集合；
[0030]TT({Π,Π
n
\π})为将待优化初始路线取出且消除该初始路线对其它行程影响之后的所有路线总的通行时间。
[0031]上述进一步方案的有益效果是，通过预检查策略，过滤掉提升空间较小的待优化路线，可以进一步提高算法的运行效率。
[0032]进一步的，所述交换策略的有效性通过下述计算公式表示：
[0033][0034]其中，Π
n
.swap(π,π
′
)表示交换之后所有行程总的通行时间；π
′
为所选取的待优化路线π生成的新的最短路线，∈为常数。
[0035]上述进一步方案的有益效果是，通过采用一个较小的提升因子∈,可以过滤掉提升空间较小的路线交换操作，仅仅采用对全局通行时间提升空间较大的交换操作。从而，每一次有效交换能够更大幅度地减少全局通行时间，交换次数减少，算法的效率得到了较大提升。
[0036]进一步的，所述交换操作的最大操作次数表示为：
[0037][0038]其中，TT为当前规划的初始线路组合的总的通行时间，
[0039]TT
m
为理想状态下的最小通行时间。
[0040]上述进一步方案的有益效果是，该分析表明该方法可以在有限次交换操作之后结束的，经验上可以逼近最优解，和最优解的差距受提升因子大小的影响。
附图说明
[0041]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0042]图1为本专利技术基于动态路网的行程请求批处理方法流程示意图。
具体实施方式
[0043]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态路网的行程请求批处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取初始路线集合；S2、从初始路线集合中逐一选取一条线路作为当前待优化的初始路线，根据当前时刻已发布路线更新路段标签；S3、根据更新之后的路段标签，重新查找一条从行程起点到行程终点的最短新路线，并执行新路线和初始路线的交换操作；S4、根据预检查策略检查交换操作的有效性；S5、重复步骤S2到S4，当对于初始路线集合中任意一条路线均不存在可优化的新路线时，则发布该路线集合。2.根据权利要求1所述的一种基于动态路网的行程请求批处理方法，其特征在于，所述初始路线集合为一个时间周期内到达的行程请求流所指定的初始路线集合，包括全局路网在当前时间之前的同一个时间周期内规划的路线。3.根据权利要求2所述的一种基于动态路网的行程请求批处理方法，其特征在于，所述路段标签的更新方法为将初始路线集合中除了当前待优化的初始路线以外的其它正在规划的初始路线作为已知的路线规划输入到交通流量信息中，重新计算未来设定时间内的交通状况，并重新分配一条最短新路线给当前行程请求。4.根据权利要求3所述的一种基于动态路网的行程请求批处理方法，其特征在于，所述更新之后的路段标签包括原有的路段标签以及预估的正在规划的初始路线时间信息。5.根据权利要求4所述的一种基于动态路网的行程请求批处理方法，其特征在于，所述最短新路线的的选择根据更新之后的路段标签，执行初始路线搜索方法搜索对应的最短新路线。6.根据权利要求5所述的一种基于动态路网的行程请求批处理方法，其特征在于，所述初始路线搜索方法为：S31、获取动态路网数据和行程请求流；S32、初始化路网中每一个顶点的信息，并创建规划的路线所经过的顶点集合；S33、...

【专利技术属性】
技术研发人员：商烁，陈力思，王皓，于程远，左俊杰，孔卓，
申请(专利权)人：思创数码科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：