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基于路网与QoS模型的GPSR改进协议

计算机工程 2019年第2期45卷 7-12页

作者：高田翔石英刘子伟伍龙昶武汉理工大学自动化学院武汉430070 维沃移动通信有限公司广东东莞523000

针对传统GPSR协议在城市交通条件下多数存在链路质量低、投递率受速度影响大、低节点密度适应性差等问题,提出一种LRGR路由协议。利用道路和路口位置等信息建立路网模型,引入服务质量评估优化路径,并给出携带转发机制。选取实际道路电... 详细信息

针对传统GPSR协议在城市交通条件下多数存在链路质量低、投递率受速度影响大、低节点密度适应性差等问题,提出一种LRGR路由协议。利用道路和路口位置等信息建立路网模型,引入服务质量评估优化路径,并给出携带转发机制。选取实际道路电子地图作为实验仿真场景,并通过SUMO和NS3仿真工具对GPSR协议和LRGR协议进行不同节点密度或速度下的比较仿真,结果表明,在实际交通场景中,车辆密度与速度对路由协议投递率、端到端时延和端到端跳数影响较大,尤其在低密度和高速度情况下,协议各性能明显下降。在不同车辆密度和速度条件下,LRGR协议比GPSR协议投递率提高20%～35%,端到端时延降低5 ms～10 ms,端到端跳数减少2跳～4跳,能够适应城市车载自组织网络。

关键词：城市交通车载自组织网络贪婪周边无状态路由路网模型服务质量模型

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基于新型路网模型的路径寻优方法研究

电子学报 2012年第4期40卷 756-761页

作者：曹政才韩丁富乔非北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210093 同济大学CIMS研究中心上海200092

针对传统路网模型描述交通信息节点多、数据冗余及结构稳定性差的问题,本文从实际交通路网本身的特点和人类对路网的认识出发,构建以"道路"为基本元素的路网模型.该模型详细描述道路的空间属性和交通属性,并利用道路间的相交关系描述交... 详细信息

针对传统路网模型描述交通信息节点多、数据冗余及结构稳定性差的问题,本文从实际交通路网本身的特点和人类对路网的认识出发,构建以"道路"为基本元素的路网模型.该模型详细描述道路的空间属性和交通属性,并利用道路间的相交关系描述交通路网.在尝试减少模型数据量、简化模型结构的基础上,采用改进A*算法进行路径搜索.实例表明,所提出的模型及路径搜索算法可以满足实际应用的需要,并且在存储开销和搜索算法效率上具有一定的优势.

关键词：智能交通系统路网模型改进A＊搜索算法

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复杂动态路网模型与交通疏导策略研究

复杂动态路网模型与交通疏导策略研究

作者：李蓓蕾沈阳大学

学位级别：硕士

城市交通网络是我们赖以生存的物质条件,承载着人类活动的基本要素,同时也是一个地区经济文化发展的助推力量,影响着城市的经济建设脚步和运行效率。其本身就是一个复杂的巨系统,主要包括道路子系统,管理子系统,流量子系统,各个子系统... 详细信息

城市交通网络是我们赖以生存的物质条件,承载着人类活动的基本要素,同时也是一个地区经济文化发展的助推力量,影响着城市的经济建设脚步和运行效率。其本身就是一个复杂的巨系统,主要包括道路子系统,管理子系统,流量子系统,各个子系统之间相互影响,功能集聚,使得它的运行规律也相对复杂。因此我们在城市交通网络的研究过程中,不能割裂开来,而是要以一个整体全局的观点去深入研究,更好地理解城市交通网络内在的运行机理和规律。本文我们结合交通路网模型知识,元胞自动机理论以及自适应局部路由策略来综合考量城市交通路网,分别从宏观和微观两方面入手,针对实际交通网络中车辆拥塞的疏导提出切实可行的路由策略,通过局部信息的控制以及优化达到提高整个网络容量的目的,为人们出行提供更加便捷的交通环境。以下为本文研究的具体内容:（1）从宏观的角度出发,建立城市复杂动态路网模型。综合考虑了路周信息如商业圈,学校,企业所在地等影响因素和动态时变因素对整个交通网络的影响,包括人流量和车流量以及不确定的天气情况信息。确定这局部因素对整个网络拥塞所带来的负面影响。（2）从微观的角度出发,基于驾驶员流动性偏好的元胞自动机理论,建立交通流模型。主要考虑驾驶员的个性特点而产生的驾驶员之间的异步行为对整个交通网络的影响。（3）交通疏导策略研究。结合模拟的交通数据如:车辆个数,路段畅通情况,预测信息等海量信息数据,运用自适应局部动态诱导的方法,结合网络中动态信息的变化,如拓扑结构的变化或是车辆等待排队时间等因素,局部搜索适应度高的邻居节点,通过引入可调节参数?的不同取值,来给定车辆传输的实际路径,直至车辆到达目标节点并从网络中消失。

关键词：城市交通路网模型元胞自动机局部搜索

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基于路网模型的路径选择策略研究

基于路网模型的路径选择策略研究

作者：李瑞开哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着我国城市化脚步迅猛发展,汽车数量也突飞猛进,由此带来的交通拥堵问题不容忽视。为了解决城市的交通拥堵问题,节约人们的出行时间和出行成本,落实能源节约和环境保护,在城市交通道路网络上建立完善的交通诱导技术框架是解决问题的... 详细信息

随着我国城市化脚步迅猛发展,汽车数量也突飞猛进,由此带来的交通拥堵问题不容忽视。为了解决城市的交通拥堵问题,节约人们的出行时间和出行成本,落实能源节约和环境保护,在城市交通道路网络上建立完善的交通诱导技术框架是解决问题的思路之一。交通诱导技术框架是建立以交通道路网络为模型的路径规划系统,依靠现有的电子信息技术和算法理论为出行者提供最优的出行路线,节约人们的出行时间和出行成本,提高道路交通的整体运行效率。在构建交通诱导技术框架时,主要考虑两个方面:一是构建稳定性高、实用性强的交通路网模型;二是制定路网模型下高效率的路径选择策略。在路网模型的构建方面,在已有的路网模型研究中,多数都是构建以路段交叉点为基本元素的路网模型,根据结点的在图模型中的关系来表示实际道路网络的路径关系。这种模型的缺点是不能够直观的获取路段之间的关系,另外需要一些如转弯限制、方向限制、方向限制等辅助信息来表达路径之间的关系。为了能够更好的表达相邻路段之间的这种前驱和后继关系,本文构建了 RNMBRS路网模型。在RNMBRS路网模型对应的存储结构上采用了正向和逆向邻接表方式,邻接表中每个节点的存储内容都为路段信息,头节点后的所有后继节点都是与该头节点路段有可达或和被可达关系的路段,这种存储结构可以一定程度上提高路径搜索的效率;在最优路径选择策略方面,已有的最优路径选择研究中,这些研究思想上大多继承了图论的最短路径思想,很难在搜索空间和时间上有多突破,另外对于全局状态下重复计算问题也没能很好的解决。为了能够缩小路径选择策略的搜索空间和时间复杂度,本文提出了一种信息共享的双向路径选择策略。在一定程度上更好地使用共享信息,避免重复计算,减少了路径规划时的搜索空间和时间空间。为了验证RNMBRS路网模型的稳定性和路径选择策略的可行性,使用开发工具Visual Studio 2010和MapXtreme,构建了路网模型,在数字地图的存储上,采用了以路段为基本元素的存储方案。并在该路网模型上验证了本文提出的信息共享的双向路径选择策略的有效性。在性能上,通过与传统路径规划算法的对比验证了这种路径选择策略的高效性和实用性,也从仿真实验的角度验证了本论文思路的可行性。

关键词：交通路网路径规划路网模型最优路径

基于廊道空间几何特性的室内导航路网模型构建

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长沙理工大学学报（自然科学版） 2019年第4期16卷 8-15页

作者：赵彬彬王安汤鑫唐忠立戴涛长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 公路地质灾变预警空间信息技术湖南省工程实验室湖南长沙410114

针对具有廊道式空间的建筑物的室内导航路网模型构建问题,结合建筑物内部元素的几何、语义、拓扑三类信息,利用室内环境的空间几何特性进行室内导航路网模型构建研究。主要包括:匹配走廊边界线中若干对距离较近的平行线对并提取其中轴... 详细信息

针对具有廊道式空间的建筑物的室内导航路网模型构建问题,结合建筑物内部元素的几何、语义、拓扑三类信息,利用室内环境的空间几何特性进行室内导航路网模型构建研究。主要包括:匹配走廊边界线中若干对距离较近的平行线对并提取其中轴线以形成骨架通道网络;通过对偶变换将房间、门等元素抽象表达为点对象,并按其实际连通关系连接边对象与点对象,由此形成完整的室内导航路网模型。应用结果表明:该算法对构建室内导航网络具有一定的实用价值。

关键词：室内导航路网模型空间几何特性中轴变换对偶变换图论

路网环境下基于Unit模型的位置隐私保护方法

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小型微型计算机系统 2018年第9期39卷 1970-1977页

作者：赵逢达房秀秀李贤善燕山大学信息科学与工程学院河北秦皇岛066004 河北省软件工程重点实验室河北秦皇岛066004 北京联合天成价值网络科技有限公司北京100089

基于位置的服务(LBS)为人们的日常生活带来很大便利,然而由此引起的用户隐私泄露问题也同样受到人们的关注.用户向LBS提交查询时必须提供确切位置信息,攻击者可根据用户的位置信息推断出该用户的私人信息进而做出一些违背道德法律的事情... 详细信息

基于位置的服务(LBS)为人们的日常生活带来很大便利,然而由此引起的用户隐私泄露问题也同样受到人们的关注.用户向LBS提交查询时必须提供确切位置信息,攻击者可根据用户的位置信息推断出该用户的私人信息进而做出一些违背道德法律的事情.为解决这个问题,现有的大部分空间匿名技术将用户的位置进行泛化,然后再发送到LBS服务器.本文基于路网环境提出一种新的路网模型,并以该路网模型提出一种新的路网匿名方法.首先,针对路网环境提出Unit路网模型,将道路网络划分为小的匿名单元,然后对匿名单元采用希尔伯特编码进行排序,为后面产生匿名区域和匿名区域扩展打下基础.其次,提出基于Unit路网模型的位置隐私保护算法.为保证服务质量,匿名区域的总长度不能超过一定的长度限制.因此在扩展匿名区域的时候只考虑有活跃用户的匿名单元.第三,提出在匿名区域内添加假用户的方法来提高匿名成功率.最后,基于理论分析和实验验证,证明了上述算法的有效性.

关键词：基于位置的服务路网模型希尔伯特编码匿名单元

基于通行量监测数据的高速公路路网模型构建及流量分配关键技术研究

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综合运输 2018年第7期40卷 47-52页

作者：付一方桑美英姚金莹交通运输部科学研究院

我国高速公路联网收费数据覆盖范围广、质量较高,具有很高的利用价值。本研究借助部级高速公路运输量动态监测系统,以构建收费站和高速公路路段信息采集、整理及更新机制为基础,使用ArcGIS和TransCAD等软件搭建了高速公路流量分配路网模... 详细信息

我国高速公路联网收费数据覆盖范围广、质量较高,具有很高的利用价值。本研究借助部级高速公路运输量动态监测系统,以构建收费站和高速公路路段信息采集、整理及更新机制为基础,使用ArcGIS和TransCAD等软件搭建了高速公路流量分配路网模型,并基于TransCAD的交通流分配功能,利用全有全无分配原理实现了高速公路流量分配,将高速公路联网收费数据在高速公路路网上铺展开来,为分析路网运行情况、区域经济发展情况等相关研究及进一步的数据挖掘提供了技术支撑。

关键词：高速公路联网收费数据路网模型交通流分配软件操作

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城市道路网络演化模型与特性分析

城市道路网络演化模型与特性分析

作者：李云飞合肥工业大学

学位级别：硕士

城市路网是城市发展的基础与动脉,一个布局合理,容量足够,通行效率高的路网对城市的经济发展有着重要的促进作用。随着我国城市化进程的不断推进,机动车保有量以及居民出行需求与日俱增,我国大多数城市都面临着交通拥堵、环境污染、停... 详细信息

城市路网是城市发展的基础与动脉,一个布局合理,容量足够,通行效率高的路网对城市的经济发展有着重要的促进作用。随着我国城市化进程的不断推进,机动车保有量以及居民出行需求与日俱增,我国大多数城市都面临着交通拥堵、环境污染、停车难等问题,构建一个结构合理的路网显得越来越重要。本文在总结归纳已有路网构建模型研究的基础上,提出了一种具体的道路网络构建模型,通过仿真对模型的基本特性进行分析并和现实路网中的相关特性进行对比,证明了模型与现实路网具有相似的特性。本文主要进行以下几个方面的研究:首先,基于图论相关原理与复杂网络的相关知识,研究了城市路网拓扑结构的模型构建以及道路网络结构,利用Arcgis地理信息处理平台提取合肥市道路网络矢量图,具体分析了合肥市道路几何特性、复杂特性以及道路网络等级结构,并提出影响城市路网演化的宏观和微观要素。其次,基于Delaunay邻近图和成本效益分析结合构建了城市路网模型,定量地证明了城市路网的扩张可以分为两个连续的阶段:生长和加密。通过交通分配计算建设路段带来的效益,并通过建设路段的成本与效益的关系来决定路段的生长与加密。对该模型节点与路段的线性关系、通行能力分布、节点度分布以及网络效率等进行仿真与验证,研究证明该模型与现实道路网络的相关特性具有良好的一致性。最后,对该模型的相关规则进行修改研究不同的连接方式对模型的影响,主要包括邻居节点连接方式、收益计算方式以及流量加载方式等几个方面。并将不同规则下得到的网络结构特性与模型的相关特性进行了对比。研究表明,该模型在相同条件下最能够准确解释网络相关特性,再一次验证了模型的优越性。

关键词：复杂网络路网模型 Delaunay邻近图交通分配成本效益分析

复杂路网模型的构建及其路径优化搜索算法研究

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复杂路网模型的构建及其路径优化搜索算法研究

作者：韩丁富北京化工大学

学位级别：硕士

随着城市规模的不断加大，城市道路交通拥挤等问题变得越来越显著，而智能交通系统能够为这些问题提供技术措施，道路网模型、交通流预测与路径搜索算法作为智能交通系统的重要组成部分，三者的有效结合将会大大提高动态交通导航系统的... 详细信息

随着城市规模的不断加大，城市道路交通拥挤等问题变得越来越显著，而智能交通系统能够为这些问题提供技术措施，道路网模型、交通流预测与路径搜索算法作为智能交通系统的重要组成部分，三者的有效结合将会大大提高动态交通导航系统的效率，这将对城市交通管理系统的交通信息资源整合，解决大城市道路交通拥堵等问题，提高城市交通管理水平起到重要作用。本论文围绕智能交通系统中的路网模型、交通流预测及路径搜索算法的深入研究，概括起来其主要研究工作包括以下几个方面： 1.借鉴人类对城市道路交通路网的认识和理解和从实际城市交通路网本身的特点出发，研究一种以"道路"为基本元素的新型路网模型（Road-Based Model,RBM）。该路网模型可以用来详细描述每条道路的空间属性信息和交通属性信息，并通过道路相交处的关系把道路连接成一个整体，同时考虑把大量路段上的道路基本属性信息和道路交通信息保存在道路上，减少数据存储冗余，提高网络查询效率，此外，为了满足车辆人们能够获得道路网的实时动态信息，考虑在路网模型中设置相关的变量来实现对其进行表述。 2.研究一种基于单变量时间序列的交通流预测方法。从城市道路交通流的变化状况可能同过去某一个阶段的道路交通流变化状况类似的特点出发，分析某路段下一时刻的交通流量变化状况同本路段历史交通流量存在的联系，根据时间序列周期内的道路交通流具有一定相似性和趋势性的规律，利用时间序列的理论和方法分析城市道路交通流数据来实现对道路交通流的预测，同时为提高其预测精度，拟采用卡尔曼滤波对道路交通流数据进行滤波处理。 3.分析传统A*算法应用在新型路网模型中的不足之处，设计一种改进的A*算法，并根据预测结果估计出行者在未来时段各路段上的交通代价，通过估计的交通代价把车辆从起点到该路段时间内的道路交通变化状况融入改进A*算法的路径搜索过程，探讨一种高效的动态改进A*路径搜索算法，此外，针对目前研究比较热门的智能路径搜索算法，还研究了蚁群算法在新型路网模型中的应用。 4.用北京市五环以内的交通路网作为搜索实例，利用Access数据库存放道路网交通信息数据，采用MapInfo构建路网空间模型，使用VB语言编写交通网络动态路径寻优软件对构建的模型和算法进行验证。

关键词：路网模型路径搜索算法交通流量预测改进A*算法