
第
38
卷第
2
期
2010
年
2
月
同济大学学报(自然科学版)
]OURNAL
OF
TONG]I
UNIVERSITYCNATURAL
SCIENCE)
Vo
1.
38
No.2
Feb.
2010
文章编号:
0253-374X(2010)02-0230-08
DO
I:
10. 3969/j. issn. 0253-374x. 2010. 02. 014
包含立交臣道信息的高速公路网络复杂拓扑结构
陈雨人,陈少军
(同济大学交通运输工程学院,上海
201804)
摘要:在以往的路网拓扑研究中,立交和出入口一般都只被
看成一个节点来处理,没有涉及具体的臣道信息,但随着路
网规模的扩大及基于路网拓扑的安全性分析、通达性研究、
交通标志设置、紧急情况处置、模拟仿真和车辆导航等需求
的不断增加,原来单层结构的拓扑关系已经不能满足这些应
用要求,另一方面,由于原来路网拓扑结构相对比较简单,导
致相应的最佳路径搜寻算法都很复杂.在总结己完成项目的
基础上,从交通工程角度研究了一种包含具体臣道信息的多
层次高速公路路网复杂拓扑结构,包含路段/节点、匣道/出
入口、方向节点等内容,满足地理数据文件
CGDF)
标准格式
要求,可支持新一代基于复杂路网结构的多种应用,采用双
向链表建立的数据结构,方便增减高速公路、立交或者出入
口等对象,在此基础上研究了一种适应复杂路网架构的路径
搜索算法,为基于所提出的复杂路网拓扑应用提供了可能.
关键词:高速公路;立交臣道;路网拓
1~;
多层结构;双向
链表
中图分类号:
U
412.366
文献标识码
:A
Complexity
Topology
of
Expressway
Network
with
Information
of
Interchange
Ramps
但
ENYu
酬
,
CHEN
Shaojun
(College
of
Transportation Engineering,
Tongji
University,
Shanghai
201804
,
China)
Abstract:
In the previous studies of highway network
topology
, interchanges and exits/entrance
are
always
regarded as simple nodes without specific information about
ramps. With the expansion of the network as well as the
increase of the demand for analysis of security
, design of
traffic signs
, emergency disposa
l,
virtual reality simulation and
vehicle navigation that
are
based on these topologies which are
composed of the single-layer structure relationship
, these
topologiesαn
no
longer meet the requirements of these
applications.
On
the other hand, the related best path search
收稿日期:
2008
-
11
-
04
algorithm
is
made more complex accordingly. In this paper, a
multi-level complex expressway network topology structure
including information of interchange ramps
is
put forward
according to the transportation engineering on the basis of
research projects; it contains information of route/node
,
ramp/access and the direction of the node, meanwhile it can
meet standard format
of
GDF
C Geographic Data Files) .
It
can
support next - generation applications which
are
based on the
complex expressway networks and the doube linked list data
structure
is
established to facilitate changes in the expressway
interchange or the exits and entrance unit. Finally
,a new best
path search
algor
址
1m
is
proposed on the basis of the complex
topology structure; the complexity topology will be available in
application in future.
Key
words:
expressway; interchange ramp; highway
network topology; multi-level structure; double linked lists
目前有很多学者针对道路网络拓扑及相应算法
进行研究,涉及到的专业范围很广,通过对国内外大
量文献资料的研究分析,可看出这些研究基本上都
是针对目前的"路段
(route)
+节点
(node)"
的经典路
网拓扑模式展开的,由于这种路网结构较简单,随着
高水平的应用需求越来越多,因此就不得不研究越
来越复杂的算法来满足实际工作的需要,例如王开
义等[1]通过对基于
Dijkstra
最短路径搜索方法的分
析,从算法和数据结构两个方面进行优化,提出了基
于直线优化的
Dijkstra
算法,所使用的拓扑结构仍
然是"路段+节点"形式的传统单层结构.李宁等
[2J
采用粒子群算法进行路径优化,认为比遗传算法更
快捷有效,不过显然这一算法也是针对传统拓扑结
构展开的.周培德
[3J
使用起点终点直线方向上形成
二叉树,通过反复迭代求出最短路径,认为要比
基金项目:国家自然科学基金资助项目
(70801044);
教育部博士点基金资助项目
(200802471006)
作者简介:陈雨人(1
966
),男,教授,工学博士,主要研究方向为道路交通规划设计、公路环境与景观、道路交通计算机辅助工程.
E-
mail:
chenyr@tongji.edu.cn