CN111260105A - 一种平面路网的优化方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种平面路网的优化方法、装置和计算机可读存储介质，其中方法包括：根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性；其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合；利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性；根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。采用本发明，可以及时、准确地对平面路网进行优化。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种平面路网的优化方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
目前无人仓大量使用平面地图,这些使用场景包括货到人拣选、机器人分拣、人机配合拣选等。这些地图都可以认为是平面上由节点和边组成的网络结构。一般在规划的时候需要通过人为的设计对网络结构进行定义。如图1所示，该图通过规定每个节点的可前往的相邻节点定义了网络结构。
然而，目前并没有提出对上述路网结构的优劣进行评价的方案。在实现本发明过程中，通过发明人的研究分析发现对于网络结构评价的缺失会导致：规划阶段和运营阶段无法确定平面路网的优劣，进而无法触发对网络结构的优化，以确保平面路网能够满足实际需求。具体分析如下：
首先，设计阶段无法发现网络中存在的问题。当网络规模很大时，基本上无法直观判断网络中是否存在不联通的节点对，是否存在死循环等错误。这些错误在实际运营中网络的无法正常运营。
第二，实际路网运营过程常常会发生：由于多辆小车异常导致相应区域被锁定无法顺利通行，这样，就会出现联通性下降和效率严重降低的情况。由于目前没有对平面路网的优劣性进行评估的方案，无法量化地去判断当前联通性和效率的下降到底有多严重，因此，无法准确地对平面路网进行优化，使得平面路网的通行效率能满足实际通行需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种平面路网的优化方法、装置和计算机可读存储介质，可以及时、准确地对平面路网进行优化，满足实际需要。
为了达到上述目的，本发明实施例提出的技术方案为：
一种平面路网的优化方法，包括：
根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性；其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合；
利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性；
根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。
较佳地，所述确定所述平面路网的空间联通性包括：
按照T＝N，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；
或者，按照T＝N/M，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；M为平面路网中节点对的总数量。
较佳地，当所述平面路网在运营中时，所述平面路网中无法联通的节点对的数量N的计算包括：
将运营中被限制使用的节点j以及以该节点j为起点或终点的边，从所述平面路网中删除；
根据所述删除后得到的平面路网，确定所述平面路网中无法联通的节点对的数量N。
较佳地，当所述平面路网未在运营中时，所述易达性为静态易达性，所述计算所述平面路网的易达性包括：
当所述空间联通性满足预设的联通性要求时，利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度和节点间的直线距离，计算所述平面路网的静态易达性。
较佳地，所述联通性要求为：
平面路网中无法联通的节点对的数量不大于预设的数量阈值，或者，平面路网中无法联通的节点对的数量与平面路网中所有节点对的数量的比值不大于预设的比例阈值。
较佳地，计算所述平面路网的静态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度。
较佳地，计算所述平面路网的静态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
较佳地，所述判断是否需要对所述平面路网进行优化包括：
如果所述空间联通性不满足所述联通性要求或者Q-Q′≥a，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，Q为本次确定的所述平面路网的静态易达性，Q′为上一次确定的所述平面路网的静态易达性，a为预设的第一优化阈值，a≥0。
较佳地，当所述平面路网在运营中时，所述易达性为动态易达性，所述计算所述平面路网的易达性包括：
利用所述平面路网中每个可联通的节点对(o,d)对应的无拥堵时的最短通行时间和实际通行时间，计算所述平面路网的动态易达性。
较佳地，计算所述平面路网的动态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的动态易达性E；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间。
较佳地，计算所述平面路网的动态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的动态易达性E；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
较佳地，所述判断是否需要对所述平面路网进行优化包括：
如果E-E′≥b或者T-T′≥c，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，E为本次确定的所述平面路网的动态易达性，E′为上一次确定的所述平面路网的动态易达性，b为预设的第二优化阈值，b≥0，T为本次确定的所述平面路网的空间联通性，T′为上一次确定的所述平面路网的空间联通性，c为预设的第三优化阈值，c≥0。
一种平面路网的优化装置，包括：
联通性评测单元，用于根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性；其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合；
易达性评测单元，用于利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性；
优化单元，用于根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。
较佳地，所述联通性评测单元，用于按照T＝N，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；或者，按照T＝N/M，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；M为平面路网中节点对的总数量。
较佳地，所述联通性评测单元，用于当所述平面路网在运营中时，将运营中被限制使用的节点j以及以该节点j为起点或终点的边，从所述平面路网中删除；根据所述删除后得到的平面路网，确定所述平面路网中无法联通的节点对的数量N。
较佳地，所述易达性评测单元，用于当所述平面路网未在运营中时，计算所述平面路网的易达性，所述易达性为静态易达性，所述计算包括：当所述空间联通性满足预设的联通性要求时，利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度和节点间的直线距离，计算所述平面路网的静态易达性。
较佳地，所述联通性要求为：平面路网中无法联通的节点对的数量不大于预设的数量阈值，或者，平面路网中无法联通的节点对的数量与平面路网中所有节点对的数量的比值不大于预设的比例阈值。
较佳地，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度。
较佳地，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
较佳地，所述优化单元，用于如果所述空间联通性不满足所述联通性要求或者Q-Q′≥a，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，Q为本次确定的所述平面路网的静态易达性，Q′为上一次确定的所述平面路网的静态易达性，a为预设的第一优化阈值，a≥0。
较佳地，所述易达性评测单元，用于当所述平面路网在运营中时，计算所述平面路网的易达性，所述易达性为动态易达性，所述计算包括：利用所述平面路网中每个可联通的节点对(o,d)对应的无拥堵时的最短通行时间和实际通行时间，计算所述平面路网的动态易达性。
较佳地，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的动态易达性E；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间。
较佳地，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的动态易达性E；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
较佳地，所所述优化单元，用于如果E-E′≥b或者T-T′≥c，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，E为本次确定的所述平面路网的动态易达性，E′为上一次确定的所述平面路网的动态易达性，b为预设的第二优化阈值，b≥0，T为本次确定的所述平面路网的空间联通性，T′为上一次确定的所述平面路网的空间联通性，c为预设的第三优化阈值，c≥0。
一种平面路网的优化装置，包括：
存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行上述平面路网的优化方法。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述平面路网的优化方法。
综上所述，上述发明中的实施例提出的平面路网的优化方法、装置和计算机可读存储介质，基于平面路网的空间联通性和易达性，对平面路网的优劣进行了量化分析，并根据分析结果在需要进行平面路网优化时及时触发相应优化，从而可以及时、准确地对平面路网进行优化，以满足实际需要。
附图说明
图1为现有平面路网的结构示意图；
图2为本发明实施例的方法流程示意图；
图3为本发明实施例的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图2为本发明实施例的方法流程示意图，如图2所示，该实施例实现的平面路网的优化方法主要包括：
步骤201、根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性。
其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合。
较佳地，可以根据平面路网中无法联通的节点对数量或其在平面路网的所有节点对中的比值，确定所述平面路网的空间联通性，具体地，可以采用下述方法实现：
按照T＝N，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；
或者，按照T＝N/M，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；M为平面路网中节点对的总数量。
进一步地，考虑到实际运营中，平面路网中的节点可能会因为实际路况而被限制通行，为了确保平面路网的客观性，需要将这些受限节点有相应的边从路网中删除，以确保对路网中无法联通的节点对和可联通的节点对的准确识别。基于此，较佳地，当所述平面路网在运营中时，可以采用下述方法计算平面路网中无法联通的节点对的数量N：
将运营中被限制使用的节点j以及以该节点j为起点或终点的边，从所述平面路网中删除；根据所述删除后得到的平面路网，确定所述平面路网中无法联通的节点对的数量N。
步骤202、利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性。
本步骤将通过计算平面路网的易达性，来实现对平面路网通行情况的量化评价。具体地，所述易达性可以包括静态易达性和动态易达性。当平面路网处于非运营状态(如规划阶段)时，可以根据每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度，来计算静态易达性，而当平面路网处于运营状态时，则可以根据每个可联通的节点对(o,d)对应的实际通行时间，来计算动态易达性。具体地，可以采用下述方法计算平面路网的静态易达性和动态易达性。
较佳地，当易达性为静态易达性时，可以采用下述方法计算平面路网的静态易达性：
当所述空间联通性满足预设的联通性要求时，利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度和节点间的直线距离，计算所述平面路网的静态易达性。
上述方法中，每个节点对对应的最短路径长度可以采用现有的方法计算得到，例如可以使用Dijkstra算法或Floyd Warshall算法计算节点对的最短路径，最短路径为无穷大时即无法联通，或者可使用洪水算法判断。
较佳地，所述联通性要求可以为：
平面路网中无法联通的节点对的数量不大于预设的数量阈值；
或者为，平面路网中无法联通的节点对的数量与平面路网中所有节点对的数量的比值不大于预设的比例阈值。
所述数量阈值和比例阈值具体可由本领域技术人员根据实际需要设置，例如可以设置为0，即所有节点对均联通，但不限于此。
较佳地，具体可以采用下述两种方法计算所述平面路网的静态易达性：
方法一：计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度。
方法二：计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
上述方法二中考虑到了真实的交通量需求，比如实际应用中，有些线路虽然效率低，但是使用该节点对的机器人很少，则其对整体***的效率影响并不大，基于上述方法二，则可以充分体现出这一实际情况，因此，采用方法二得到的静态易达性更具有客观性和准确性。
利用上述两种方法计算得到的静态易达性越小，则说明路网的运行效率越高。
上述静态易达性的计算是从节点间距离的角度进行量化，对于动态易达性，则需要考虑实际运营中节点间的通行时间，从时间的角度进行量化，即计算动态易达性，以便更准确地评价平面路网的易达性。较佳地，当所述平面路网在运营中时，可以采用下述方法计算所述平面路网的易达性：
利用所述平面路网中每个可联通的节点对(o,d)对应的无拥堵时的最短通行时间和实际通行时间，计算所述平面路网的动态易达性。
较佳地，可以采用下述两种方法计算所述平面路网的动态易达性：
方法一、计算
得到所述平面路网的动态易达性E；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间。
方法二、计算
得到所述平面路网的动态易达性E；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
所述预设的汽车通行速度可由本领域技术人员根据实际需要进行设置合适的速度值。
上述方法二中考虑到了真实的交通量需求，利用R(o,d)k进行加权计算易达性，如此可以充分体现出实际平面路网的通行情况，因此，采用方法二得到的动态易达性更具有客观性和准确性。
利用上述两种方法计算得到的动态易达性越小，则说明路网的实际运行效率越高。在实际应用中，动态易达性可以小于1。
步骤203、根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。
较佳地，当所述易达性为静态易达性时，可以采用下述方法判断是否需要对所述平面路网进行优化：
如果所述空间联通性不满足所述联通性要求或者Q-Q′≥a，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，Q为本次确定的所述平面路网的静态易达性，Q′为上一次确定的所述平面路网的静态易达性，a为预设的第一优化阈值，a≥0。
这里，当Q-Q′≥a时说明静态易达性变差，此时，需要进行优化。在实际应用中，a越小则越容易触发对平面路网的优化，例如a＝0时，则会在静态易达性变差时立即触发相应的优化。具体地，可由本领域技术人员设置a的合适取值，
较佳地，当所述易达性为动态易达性时，可以采用下述方法判断是否需要对所述平面路网进行优化：
如果E-E′≥b或者T-T′≥c，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，E为本次确定的所述平面路网的动态易达性，E′为上一次确定的所述平面路网的动态易达性，b为预设的第二优化阈值，b≥0，T为本次确定的所述平面路网的空间联通性，T′为上一次确定的所述平面路网的空间联通性，c为预设的第三优化阈值，c≥0。
这里，当E-E′≥b说明动态易达性变差，此时，需要进行优化。当T-T′≥c时说明空间联通性变差，此时，也需要进行优化。在实际应用中，b和c越小则越容易触发对平面路网的优化，例如b＝0时，则会在静态易达性变差时立即触发相应的优化。具体地，可由本领域技术人员设置b和c的合适取值。
在实际应用中，具体如何对平面路网进行相应的优化，以使得易达性指标变好，为本领域技术人员掌握，在此不再赘述。例如，当因为多车发生异常造成联通性下降或易达性下降，可以就此考虑全场暂停快速恢复异常后，再恢复整个***运营。
通过上述方法实施例，可以看出上述平面路网优化方法，基于平面路网的空间联通性和易达性，对平面路网的优劣进行了量化分析，并且根据分析结果在需要进行平面路网优化时触发相应的优化，从而可以准确地对平面路网进行优化，满足运行需要。
图3为与上述方法相对应的一种平面路网的优化装置结构示意图，如图3所示，该装置包括：
联通性评测单元301，用于根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性；其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合；
易达性评测单元302，用于利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性；
优化单元303，用于根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。
较佳地，所述联通性评测单元301，用于按照T＝N，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；或者，按照T＝N/M，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；M为平面路网中节点对的总数量。
较佳地，所述联通性评测单元301，用于当所述平面路网在运营中时，将运营中被限制使用的节点j以及以该节点j为起点或终点的边，从所述平面路网中删除；根据所述删除后得到的平面路网，确定所述平面路网中无法联通的节点对的数量N。
较佳地，所述易达性评测单元302，用于当所述平面路网未在运营中时，计算所述平面路网的易达性，所述易达性为静态易达性，所述计算包括：当所述空间联通性满足预设的联通性要求时，利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度和节点间的直线距离，计算所述平面路网的静态易达性。
较佳地，所述联通性要求为：平面路网中无法联通的节点对的数量不大于预设的数量阈值，或者，平面路网中无法联通的节点对的数量与平面路网中所有节点对的数量的比值不大于预设的比例阈值。
较佳地，所述易达性评测单元302，用于计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度。
较佳地，所述易达性评测单元302，用于计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
较佳地，所述优化单元303，用于如果所述空间联通性不满足所述联通性要求或者Q-Q′≥a，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，Q为本次确定的所述平面路网的静态易达性，Q′为上一次确定的所述平面路网的静态易达性，a为预设的第一优化阈值，a≥0。
较佳地，所述易达性评测单元302，用于当所述平面路网在运营中时，计算所述平面路网的易达性，所述易达性为动态易达性，所述计算包括：利用所述平面路网中每个可联通的节点对(o,d)对应的无拥堵时的最短通行时间和实际通行时间，计算所述平面路网的动态易达性。
较佳地，所述易达性评测单元302，用于计算
得到所述平面路网的动态易达性E；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间。
较佳地，所述易达性评测单元302，用于计算
得到所述平面路网的动态易达性E；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
较佳地，所述优化单元303，用于如果E-E′≥b或者T-T′≥c，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，E为本次确定的所述平面路网的动态易达性，E′为上一次确定的所述平面路网的动态易达性，b为预设的第二优化阈值，b≥0，T为本次确定的所述平面路网的空间联通性，T′为上一次确定的所述平面路网的空间联通性，c为预设的第三优化阈值，c≥0。
本发明还提供了一种平面路网的优化装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行上述平面路网的优化方法实施例。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述平面路网的优化方法实施例。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (26)
1.一种平面路网的优化方法，其特征在于，包括：
根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性；其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合；
利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性；
根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述平面路网的空间联通性包括：
按照T＝N，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；
或者，按照T＝N/M，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；M为平面路网中节点对的总数量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述平面路网在运营中时，所述平面路网中无法联通的节点对的数量N的计算包括：
将运营中被限制使用的节点j以及以该节点j为起点或终点的边，从所述平面路网中删除；
根据所述删除后得到的平面路网，确定所述平面路网中无法联通的节点对的数量N。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述平面路网未在运营中时，所述易达性为静态易达性，所述计算所述平面路网的易达性包括：
当所述空间联通性满足预设的联通性要求时，利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度和节点间的直线距离，计算所述平面路网的静态易达性。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述联通性要求为：
平面路网中无法联通的节点对的数量不大于预设的数量阈值，或者，平面路网中无法联通的节点对的数量与平面路网中所有节点对的数量的比值不大于预设的比例阈值。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算所述平面路网的静态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算所述平面路网的静态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断是否需要对所述平面路网进行优化包括：
如果所述空间联通性不满足所述联通性要求或者Q-Q′≥a，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，Q为本次确定的所述平面路网的静态易达性，Q′为上一次确定的所述平面路网的静态易达性，a为预设的第一优化阈值，a≥0。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述平面路网在运营中时，所述易达性为动态易达性，所述计算所述平面路网的易达性包括：
利用所述平面路网中每个可联通的节点对(o,d)对应的无拥堵时的最短通行时间和实际通行时间，计算所述平面路网的动态易达性。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，计算所述平面路网的动态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的动态易达性E；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，计算所述平面路网的动态易达性包括：
计算
得到所述平面路网的动态易达性E；
其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述判断是否需要对所述平面路网进行优化包括：
如果E-E′≥b或者T-T′≥c，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，E为本次确定的所述平面路网的动态易达性，E′为上一次确定的所述平面路网的动态易达性，b为预设的第二优化阈值，b≥0，T为本次确定的所述平面路网的空间联通性，T′为上一次确定的所述平面路网的空间联通性，c为预设的第三优化阈值，c≥0。
13.一种平面路网的优化装置，其特征在于，包括：
联通性评测单元，用于根据平面路网中无法联通的节点对(o,d)数量，确定所述平面路网的空间联通性；其中，o∈O，d∈D，O为平面路网中所有可以作为起点的节点集合，D为平面路网中所有可以作为终点的节点集合；
易达性评测单元，用于利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度或实际通行时间，计算所述平面路网的易达性；
优化单元，用于根据所述空间联通性和所述易达性，判断是否需要对所述平面路网进行优化，并在需要时触发相应的优化。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述联通性评测单元，用于按照T＝N，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；或者，按照T＝N/M，计算所述平面路网的空间联通性T，其中，N为平面路网中无法联通的节点对的数量；M为平面路网中节点对的总数量。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述联通性评测单元，用于当所述平面路网在运营中时，将运营中被限制使用的节点j以及以该节点j为起点或终点的边，从所述平面路网中删除；根据所述删除后得到的平面路网，确定所述平面路网中无法联通的节点对的数量N。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述易达性评测单元，用于当所述平面路网未在运营中时，计算所述平面路网的易达性，所述易达性为静态易达性，所述计算包括：当所述空间联通性满足预设的联通性要求时，利用所述平面路网中的每个可联通的节点对(o,d)对应的最短路径长度和节点间的直线距离，计算所述平面路网的静态易达性。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述联通性要求为：平面路网中无法联通的节点对的数量不大于预设的数量阈值，或者，平面路网中无法联通的节点对的数量与平面路网中所有节点对的数量的比值不大于预设的比例阈值。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度。
19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的静态易达性Q；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，D(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的直线距离，l(o,d)k为根据平面路网的拓扑图得到的起点o与终点d之间的最短路径的长度，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述优化单元，用于如果所述空间联通性不满足所述联通性要求或者Q-Q′≥a，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，Q为本次确定的所述平面路网的静态易达性，Q′为上一次确定的所述平面路网的静态易达性，a为预设的第一优化阈值，a≥0。
21.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述易达性评测单元，用于当所述平面路网在运营中时，计算所述平面路网的易达性，所述易达性为动态易达性，所述计算包括：利用所述平面路网中每个可联通的节点对(o,d)对应的无拥堵时的最短通行时间和实际通行时间，计算所述平面路网的动态易达性。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的动态易达性E；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述易达性评测单元，用于计算
得到所述平面路网的动态易达性E；其中，k为节点对(o,d)的编号，K为平面路网中的可联通的节点对(o,d)的数量，lreal(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的实际通行时间，Dest(o,d)k为在预设的汽车通行速度下起点o与终点d之间没有拥堵时的最短通行时间，R(o,d)k为第k个节点对(o,d)的起点o与终点d之间的交通量需求值。
24.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述优化单元，用于如果E-E′≥b或者T-T′≥c，则判定需要对所述平面路网进行优化，其中，E为本次确定的所述平面路网的动态易达性，E′为上一次确定的所述平面路网的动态易达性，b为预设的第二优化阈值，b≥0，T为本次确定的所述平面路网的空间联通性，T′为上一次确定的所述平面路网的空间联通性，c为预设的第三优化阈值，c≥0。
25.一种平面路网的优化装置，其特征在于，包括：
存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。
26.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-12中任一项所述的方法。
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| CN201811466977.7A CN111260105B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种平面路网的优化方法、装置和计算机可读存储介质 |
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