城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法.docx

城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法闫茂德1，常楠楠1，张昌利2(1．长安大学电子与控制工程学院，陕西西安710064;2．长安大学信息工程学院，陕西西安710064)摘要:为提高城市快速路网的整体功能和运行效益，利用实时动态交通数据，根据动态交通因素对路段通行时间的影响，将城市快速路网划分为非拥塞和拥塞两种情况，基于安全停车距离和剩余通行能力，分别计算了两种情况的路段通行时间，提出了以行程时间最短为目标的城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法．将该算法应用于西安城市快速路网进行案例分析，结果表明:该算法的最优路径计算结果与实际相符，误差在15%以内;最优路径的距离约为最短路径的1．84倍．关键词:城市快速路网;行程时间计算;最优路径选择;安全停车距离;剩余通行能力中图分类号:U491．1文献标志码:ATravelTimeComputationandOptimalPathSelectionAlgorithmofUrbanExpresswayNetworkYANMaode1，CHANGNannan1，ZHANGChangli2(1．SchoolofElectronicandControlEngineering，ChanganUniversity，Xian710064，China;2．SchoolofInformationEngineering，ChanganUniversity，Xian710064，China)Abstract:Inordertoimprovetheoverallfunctionalitiesandutilitiesofurbanexpresswaynetwork，atraveltimecomputationandoptimalpathselectionalgorithmwasproposedforurbanexpresswaynetworkbyutilizingthedynamictrafficdataacquiredalongexpresswaysegmentsinrealtime．Accordingtotheinfluentialpatternsofdynamictrafficfactorsontraveltime，thisalgorithmclassifiestheurbanexpresswaynetworkintonon-jammedandjammedsegments，andcomputestheirtraveltimeusingsafestopdistanceandresidualtrafficcapacity，respectively．Theminimumoveralltraveltimeistakenasoptimizationcriteriaforoptimalpathselectionofurbanexpresswaynetwork．Asacasestudy，thisalgorithmwasappliedtoXianurbanexpresswaynetwork．Theanalysisresultsshowthattheoptimalpathsselectedareingoodagreementwiththepracticalcases．Thecoincidencerateerroriskeptwithin15%，andthedistanceofoptimalpathisabout1．84timesthatoftheshortestpath．Keywords:urbanexpresswaynetwork;traveltimecomputation;optimalpathselection;safestopdistance;residualtrafficcapacity近年来，随着城市化进程的加快和汽车的普及，城市交通问题日趋严重．为有效缓解城市交通问题，国内许多大中城市均大力度、高标准地建设城市快速路，并沿途安装监控设备，形成了新型的收稿日期:2013-12-08基金项目:交通运输部应用基础研究项目(2011319812400);陕西省自然科学基础研究计划项目(2011JM8010，2013JM8017);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CHD2012JC008，2014G2320006)作者简介:闫茂德(1974－)，男，教授，博士，研究方向为交通信息集成技术、道路交通安全与智能交通，电话:029E-mail:mdyan@chd．edu．cn引文格式:闫茂德，常楠楠，张昌利．城市快速路网行程时间计算与最优路径选择算法［J］．西南交通大学学报，2014，49(5):811-816．西南交通大学学报第49卷812城市快速路网体系［1-2］．城市快速路网已成为