一种基于城市路网的路径规划方法及系统与流程

本发明属于城市路网优化，具体涉及一种基于城市路网的路径规划方法及系统。

背景技术：

1、智慧城市的建设，需要城市路网定位，重构路网结构体系，优化路网结构设计。重构路网结构体系需要城市来规定，以科学可持续发展来明确定城市内部道路的设计的方向与方式，弥补跨江桥梁轴线过短、移位，弥补长距离“斜线”、“边界线”运行的缺陷。越是面临复杂的交通形势和繁重的交通任务，越需要理性的总结和哲学的思考。

2、随着城市化进程的加快，城市交通日趋紧张，交通拥堵、延误等现象越来越突出。缓解交通拥堵的重要方法之一是优化交通系统，优化交通系统的重要手段是优化线网布局。为此如何适应城市发展战略，合理改善城市路网布局，提高城市交通运行效率就成为必要的研究课题。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于城市路网的路径规划方法及系统，用以解决现有技术中城市路网中存在大量交通拥堵的问题。

2、一方面，本发明提供一种基于城市路网的路径规划方法，包括：

3、获取城市路网数据，所述城市路网数据为预先存储的数据或者通过第三方地图获取的数据；

4、基于所述城市路网数据，采集设定时间内的节点路径状况特征，所述节点路径状况特征用于表征城市路网数据中任意两个节点之间的路径在设定时间内的拥堵状况；

5、根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径，并将该待优化路径作为路径规划结果。

6、在一种可能的实施方式中，基于所述城市路网数据，采集设定时间内的节点路径状况特征，包括：

7、采集通过人机交互所输入的设定时间或者通过工作人员的终端设备所传输的设定时间；

8、针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并根据城市路网数据，确定任意两个节点之间的最短规划路径；其中，任意两个节点不相邻；

9、针对所述城市路网中任意两个节点，获取任意两个节点之间在设定时间内的最快规划路径，根据任意两个节点之间的最短规划路径以及在设定时间的最快规划路径，确定节点路径状况特征。

10、在一种可能的实施方式中，针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并根据城市路网数据，确定任意两个节点之间的最短规划路径，包括：

11、根据所述城市路网数据，获取城市路网拓扑图，所述城市路网拓扑图包括多个节点以及节点之间的连接边，所述节点用于表征城市路网数据中任意两条相交道路的交点或者多条相交道路的交点，所述连接边用于表征任意两个节点之间的连接长度以及形状；

12、针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并基于城市路网拓扑图，获取任意两个节点之间的最短规划路径。

13、在一种可能的实施方式中，针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并基于城市路网拓扑图，获取任意两个节点之间的最短规划路径，包括：

14、针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并基于城市路网拓扑图，采用遍历法遍历任意两个节点之间的所有路径，从而确定任意两个节点之间的最短规划路径。

15、在一种可能的实施方式中，针对所述城市路网中任意两个节点，获取任意两个节点之间在设定时间内的最快规划路径，包括：

16、针对所述城市路网中任意两个节点，按照预先设定数据采集周期，周期性地获取任意两个节点之间在设定时间内的最快规划路径；所述最快路径规划用于表征任意两个节点之间按匀速行驶，且需要等红绿灯的用时最短的路径；

17、其中，最快规划路径通过智能搜寻算法获取；

18、在设定时间内，每过一次数据采集周期，则采集一次最快规划路径；当预设时间结束之后，得到多条最快规划路径。

19、在一种可能的实施方式中，根据任意两个节点之间的最短规划路径以及在设定时间的最快规划路径，确定节点路径状况特征，包括：

20、针对任意两个节点之间的最短规划路径，确定在设定时间内的每条最快规划路径是否与最短规划路径，若是，则确定最快规划路径为最优路径，否则确定最快规划路径为常规路径；

21、判断最优路径与常规路径之间的比值是否大于比例阈值，若是，则确定任意两个节点之间的最短规划路径对应的拥堵状况为不拥堵，得到任意两个节点之间的节点路径状况特征，否则确定任意两个节点之间的最短规划路径对应的拥堵状况为经常拥堵，得到任意两个节点之间的节点路径状况特征。

22、在一种可能的实施方式中，根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径，并将该待优化路径作为路径规划结果，包括：

23、根据所述节点路径状况特征，确定城市路网拓扑图中经常拥堵的连接边；

24、基于城市路网拓扑图与城市路网数据之间的对应关系，确定城市路网数据中经常拥堵的路劲，得到城市路网数据中待优化路径，并将该待优化路径作为路径规划结果。

25、在一种可能的实施方式中，根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径之后，还包括：

26、根据城市路网数据中待优化路径，生成路径优化方案，并将该路径优化方案传输至工作人员的终端设备进行展示；所述路径优化方案包括但不限于增加辅道、道路扩宽以及新增道路。

27、在一种可能的实施方式中，还包括：

28、重复获取多次路径规划结果，并根据多次路径规划结果，采用多数投票算法确定最终的路径规划结果。

29、另一方面，本发明提供一种基于城市路网的路径规划方法，包括数据获取模块、特征获取模块以及路径规划模块；

30、所述数据获取模块用于，获取城市路网数据，所述城市路网数据为预先存储的数据或者通过第三方地图获取的数据；

31、所述特征获取模块用于，基于所述城市路网数据，采集设定时间内的节点路径状况特征，所述节点路径状况特征用于表征城市路网数据中任意两个节点之间的路径在设定时间内的拥堵状况；

32、所述路径规划模块用于，根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径，并将该待优化路径作为路径规划结果。

33、本发明提供的一种基于城市路网的路径规划方法及系统，通过确定城市路网中任意两个节点之间的节点路径状况特征，从而确定需要优化的路径，为工作人员对城市路网进行优化提供重要依据，并且还可以生成路径优化方案，进一步地辅助工作人员进行路网重构。

技术特征：

1.一种基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，基于所述城市路网数据，采集设定时间内的节点路径状况特征，包括：

3.根据权利要求2所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并根据城市路网数据，确定任意两个节点之间的最短规划路径，包括：

4.根据权利要求3所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，针对所述城市路网中任意两个节点之间的路径，并基于城市路网拓扑图，获取任意两个节点之间的最短规划路径，包括：

5.根据权利要求4所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，针对所述城市路网中任意两个节点，获取任意两个节点之间在设定时间内的最快规划路径，包括：

6.根据权利要求5所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，根据任意两个节点之间的最短规划路径以及在设定时间的最快规划路径，确定节点路径状况特征，包括：

7.根据权利要求6所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径，并将该待优化路径作为路径规划结果，包括：

8.根据权利要求7所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径之后，还包括：

9.根据权利要求8所述的基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，还包括：

10.一种基于城市路网的路径规划方法，其特征在于，包括数据获取模块、特征获取模块以及路径规划模块；

技术总结
本发明公开了一种基于城市路网的路径规划方法及系统，该方法包括：获取城市路网数据，所述城市路网数据为预先存储的数据或者通过第三方地图获取的数据；基于所述城市路网数据，采集设定时间内的节点路径状况特征，所述节点路径状况特征用于表征城市路网数据中任意两个节点之间的路径在设定时间内的拥堵状况；根据所述节点路径状况特征，确定城市路网数据中待优化路径，并将该待优化路径作为路径规划结果。本发明通过确定城市路网中任意两个节点之间的节点路径状况特征，从而确定需要优化的路径，为工作人员对城市路网进行优化提供重要依据，并且还可以生成路径优化方案，进一步地辅助工作人员进行路网重构。

技术研发人员：吴正传
受保护的技术使用者：吴正传
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15