專利名稱：多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體涉及一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方 法及裝置。
背景技術(shù)：
路徑查詢是地圖網(wǎng)站、公眾出行信息平臺和中心服務(wù)式導(dǎo)航系統(tǒng)的核心 功能，此類系統(tǒng)均應(yīng)用于多用戶并發(fā)環(huán)境。在多用戶并發(fā)環(huán)境下，任何時(shí)刻都 可能會有多個(gè)用戶同時(shí)對系統(tǒng)發(fā)出路徑查詢請求。由于此類系統(tǒng)的并發(fā)用戶訪 問量非常大，在系統(tǒng)硬件限定的條件下，路徑查詢的響應(yīng)時(shí)間將隨著并發(fā)訪問 的用戶數(shù)呈線性增長，用戶的平均等待時(shí)間也將急劇增加。在這些系統(tǒng)中，如 何保證系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間限定在用戶可容忍的范圍內(nèi)是一個(gè)瓶頸問題。為了解決該問題，目前采用的技術(shù)包括增加服務(wù)器的數(shù)量、發(fā)展路徑查 詢的并行算法、采用路徑查詢緩存技術(shù)等。這些方法存在成本高，限定條件苛 刻、實(shí)現(xiàn)困難、缺乏針對并發(fā)用戶數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整等缺點(diǎn)，而且其核心的路徑 查詢算法并未得到優(yōu)化。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制 方法及裝置，以便在存在多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢需求時(shí)，自適應(yīng)地控制路徑 查詢算法的精度和效率之間的平衡，在精度可控的前提下，最大限度地提升路 徑查詢效率，縮短用戶的等待時(shí)間。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法，包括 采用系統(tǒng)抽樣的方法，在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本車行道對； 計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)； 計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的不同啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路 徑耗費(fèi)；根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比；根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確定最優(yōu)導(dǎo)航路徑 搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。優(yōu)選地，所述計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比包括以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比五作為衡量啟發(fā)式算法效率的度量因 子，得到啟發(fā)式算法的耗時(shí)比￡為五=^/^，其中，^是采用Dijkstm算法 的耗時(shí)，^是啟發(fā)式算法的耗時(shí)；以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法得到的路徑耗費(fèi)差的增量百分比尸作為啟發(fā)式 算法精度的度量因子，得到啟發(fā)式算法的精度戶為(/2-=(2-/2〃!)xl000/0,其中，"為采用Dijkstm算法計(jì)算得到 的結(jié)果路徑耗費(fèi)，/2是采用啟發(fā)式算法得到的結(jié)果路徑耗費(fèi)；將所有樣本對的啟發(fā)式算法耗時(shí)比、精度比計(jì)算結(jié)果求統(tǒng)計(jì)平均值，得出 當(dāng)前啟發(fā)因子下該啟發(fā)式算法的平均時(shí)耗比與平均精度。優(yōu)選地，所述根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確定 最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)包括采用遺傳規(guī)劃算法，指定適應(yīng)度和初始參數(shù)，對不同啟發(fā)因子下啟發(fā)式算 法的耗時(shí)比與精度進(jìn)行符號回歸，分別建立耗時(shí)比、精度與啟發(fā)式因子之間的 函數(shù)關(guān)系；根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系和用戶選擇條件，確定啟發(fā)式策略與啟發(fā)因子。 優(yōu)選地，所述算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)與實(shí)際選取的路網(wǎng)相關(guān)。 優(yōu)選地，所述方法還包括利用確定的最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)航路徑查詢。 一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制裝置，包括 抽樣單元，用于采用系統(tǒng)抽樣的方法，在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本 車行道對；第 一計(jì)算單元,鄰于計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算法耗 時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；第二計(jì)算單元，用于計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的不同啟發(fā)式6算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；比較單元，用于根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同啟發(fā) 式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比；確定單元，用于根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確 定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。優(yōu)選地，所述比較單元包括耗時(shí)比計(jì)算子單元，用于以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的^^時(shí)比￡作為衡量 啟發(fā)式算法效率的度量因子，得到啟發(fā)式算法的耗時(shí)比五為其 中，A是采用Dijkstra算法的耗時(shí)，^是啟發(fā)式算法的耗時(shí)；精度計(jì)算子單元，用于以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法得到的路徑耗費(fèi)差的增量 百分比P作為啟發(fā)式算法精度的度量因子，得到啟發(fā)式算法的精度P為=(2-/2〃!)xl000/0,其中，^為采用Dijkstra算法計(jì)算得到 的結(jié)果路徑耗費(fèi)，/2是采用啟發(fā)式算法得到的結(jié)果路徑耗費(fèi)；平均子單元，用于將所有樣本對的啟發(fā)式算法耗時(shí)比、精度比計(jì)算結(jié)果求 統(tǒng)計(jì)平均值，得出當(dāng)前啟發(fā)因子下該啟發(fā)式算法的平均時(shí)耗比與平均精度。優(yōu)選地，所述確定單元包括函數(shù)關(guān)系生成子單元，用于采用遺傳規(guī)劃算法，指定適應(yīng)度和初始參數(shù)， 對不同啟發(fā)因子下啟發(fā)式算法的耗時(shí)比與精度進(jìn)行符號回歸，分別建立耗時(shí) 比、精度與啟發(fā)式因子之間的函數(shù)關(guān)系；策略選擇子單元，用于根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系和用戶選擇條件，確定啟發(fā)式策 略與啟發(fā)因子。優(yōu)選地，所述裝置還包括查詢單元，用于利用確定的最優(yōu)最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)進(jìn) 4亍導(dǎo)航^各徑查詢。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用定量的方式，揭示啟發(fā)式 算法效#^/精度與啟發(fā)式因子之間的函數(shù)關(guān)系，在確定的道路網(wǎng)絡(luò)，硬件環(huán)境， 在線用戶數(shù)和精度、效率指標(biāo)的情況下，精確計(jì)算滿足要求的啟發(fā)式因子的值， 最大程度地提高啟發(fā)式算法的效率。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中啟發(fā)式策略自動化選擇流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制裝置的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的方案，下面結(jié)合附圖 和實(shí)施方式對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法，針對現(xiàn)有技術(shù)缺乏 針對并發(fā)用戶數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整的缺點(diǎn)，在存在多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢需求 時(shí)，自適應(yīng)地控制路徑查詢算法的精度和效率之間的平衡，在精度可控的前提 下，最大限度地提升路徑查詢效率，縮短用戶的等待時(shí)間。由于目前應(yīng)用最為廣泛也最有效的單源最優(yōu)路徑算法是各種形式的 Dijkstra算法和Pallottino算法，針對靜態(tài)路網(wǎng)，各種形式的Dijkstra和Pallottino 算法是理論嚴(yán)密算法，計(jì)算結(jié)果精確，但時(shí)間復(fù)雜度基本達(dá)到極限，效率提高 余地很小。對于單用戶的查詢要求，理論嚴(yán)密算法無疑是第一選擇。但隨著在 線用戶數(shù)的增加，釆用嚴(yán)密算法進(jìn)行路徑查詢，無疑將使用戶等待時(shí)間急劇增 長。因此，本發(fā)明實(shí)施例針對多用戶并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，釆用啟發(fā)式策略進(jìn)行 路徑查詢，以犧牲路徑查詢結(jié)果一定程度的理論嚴(yán)密性和精度為代價(jià)，獲得算 法運(yùn)行效率的極大提高。如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法的流 程圖，包括以下步驟步驟IOI,采用系統(tǒng)抽樣的方法，在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本車行具體地，可以設(shè)定樣本空間大小為"。對道路網(wǎng)絡(luò)中所有車行道進(jìn)行系統(tǒng)抽樣，獲取車行道對(A,B)作為樣本，A作為路徑搜索的起始車行道，B作抽取的車行道應(yīng)滿足(1) 作為起始的車行道，其出度應(yīng)大于0;(2) 作為終止的車行道，其入度應(yīng)大于O。步驟102,計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算法耗時(shí)(即花 費(fèi)的CPU時(shí)間)和結(jié)果路徑耗費(fèi)。比如，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中各種形式的Dijkstra和Pallottino算法，下面以 經(jīng)典Dijkstra算法為例進(jìn)行說明，假設(shè)計(jì)算得到的各樣本車行道對間進(jìn)^^各徑 搜索耗時(shí)為fj,結(jié)果路徑耗費(fèi)為/j， (1,")。步驟103,計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的不同啟發(fā)式算法耗時(shí) 和結(jié)果路徑耗費(fèi)。對于不同的啟發(fā)式算法，可以設(shè)定其采用的不同啟發(fā)式因子的范圍，分別 計(jì)算該啟發(fā)式算法采用各啟發(fā)式因子的值時(shí)，啟發(fā)式算法的算法耗時(shí)和結(jié)果路 徑耗費(fèi)，具體計(jì)算過程可以包括以下步驟(1) 針對某種啟發(fā)式算法，設(shè)置啟發(fā)因子7T的范圍。限制范圍搜索時(shí)7TE(1, 10),八*算法時(shí)7^ (0, 1)。(2) 設(shè)定啟發(fā)因子T的增長步長"對于每個(gè)^^。+fm-l戶"計(jì)算樣本空 間中各樣本車行道對采用啟發(fā)式算法所消耗的時(shí)間7]和結(jié)果路徑耗費(fèi)丄j， ye(1, w)。步驟104,根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同啟發(fā)式算 法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比。啟發(fā)式算法的精度戶為P = l — (/2 —/J" -P — ^Z/JxlOO0/) (l)其中，A為采用Dijkstra算法計(jì)算得到的最優(yōu)路徑耗費(fèi)(如路徑長度)，/2 是采用啟發(fā)式算法得到的最優(yōu)路徑耗費(fèi)。啟發(fā)式算法的時(shí)耗比￡為￡ = (2)^是采用Dijkstra算法計(jì)算花費(fèi)的CPU時(shí)間，b是啟發(fā)式算法計(jì)算花費(fèi)的 CPU時(shí)間。對于每種啟發(fā)式算法，需要分別計(jì)算不同啟發(fā)式因子下該啟發(fā)式算法與嚴(yán)算樣本空間中各樣本車行道對采用啟發(fā)式算法 的時(shí)耗比￡7 = 7; /~和尸乂 = (2 — Zj 〃》x 100% 。對于不同的啟發(fā)因子rm,采用統(tǒng)計(jì)平均的方法，計(jì)算&=|>/", pm=tiy"。所得的五^ /^就是采用啟發(fā)式因子^時(shí)，啟發(fā)式算法"為時(shí)^^比和精隻比。步驟105,根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，可以獲得一組離散的(t:， 值和(t:， P)值。將計(jì) 算所得的離散的(t, ￡)和(t:， i3)分別作為遺傳算法的輸入值進(jìn)行符號回歸， 步驟如下(1) 設(shè)置遺傳規(guī)劃算法的遺傳算子和控制參數(shù)，定義遺傳規(guī)劃算法求解 的搜索空間和求解次數(shù)。(2) 執(zhí)行遺傳規(guī)劃算法，獲得滿足精度要求的解。需要說明的是，在上述過程中，并不僅限于使用遺傳規(guī)劃算法，任何能進(jìn) 行符號回歸的方法均可代替遺傳規(guī)劃算法。遺傳規(guī)劃算法中的各項(xiàng)參數(shù)也可以調(diào)整。根據(jù)所求得的T-E和t-P的函數(shù)關(guān)系，即精度/效率均衡控制模型，選擇合 適的啟發(fā)式策略，具體步驟如下(1 )估算起點(diǎn)到終點(diǎn)使用經(jīng)典Dijkstra算法計(jì)算使用的時(shí)間L具體實(shí)施 中使用的估算方法為，在步驟102中，在采用Dijkstra算法得到各樣本對間嚴(yán)密的最優(yōu)路徑后，求得計(jì)算單位曼哈頓距離所需的耗時(shí)fman,計(jì)算起點(diǎn)到終點(diǎn)的曼哈頓距離/，則^u/。(2 )若f與當(dāng)前在線用戶數(shù)的乘積不大于設(shè)定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)fs，則使用經(jīng)典 Dijkstra算法進(jìn)行計(jì)算，否則轉(zhuǎn)入步驟(3)。(3) 計(jì)算預(yù)估計(jì)啟發(fā)式因子r的值，步驟如下 (a)計(jì)算估計(jì)效率￡MP = 〃^ 。(b )根據(jù)函數(shù)關(guān)系，計(jì)算啟發(fā)式因子i:的值Test。(4) 根據(jù)t—尸函數(shù)關(guān)系，計(jì)算預(yù)估計(jì)啟發(fā)式算法精度尸est。若精度不滿足 設(shè)定的精度要求，采用層次空間推理策略進(jìn)行計(jì)算，否則采用八*算法(用戶指定標(biāo)準(zhǔn)為距離最短)或限制范圍搜索算法(用戶指定標(biāo)準(zhǔn)為時(shí)間最短)。對于限制范圍策略，當(dāng)r〉rm時(shí)，尸=1, ^￡>1，說明T在大到一定值后，啟發(fā)式算法得出的精度與嚴(yán)密算法相同，運(yùn)用啟發(fā)式算法反而會提高運(yùn)算的時(shí)耗比。故需確定m的值，保留1〈^^的數(shù)據(jù)，其余舍去。對于八*算法，當(dāng)0<7<4時(shí)，尸=1, ￡<1，說明r在一定范圍內(nèi)，啟發(fā)式算 法得出的精度與嚴(yán)密算法相同，運(yùn)用啟發(fā)式算法會降低運(yùn)算的時(shí)耗比；當(dāng)7>&時(shí)，戶<1, ￡<1，說明T大于某個(gè)值時(shí)，雖然啟發(fā)式算法會減小算法的時(shí)庫毛比，但精度也會下降。故需確定n的值，將^rn與卜2"n分開處理。本發(fā)明中遺傳規(guī)劃算法采用的參數(shù)如下:群體規(guī)模300終止符集1 23 5 7X迭代次數(shù)150選擇方法精英選擇法交換概率0.75函數(shù)符集+ - * / sin cos In exp sqrt突變概率0.1樣本大小50*50適應(yīng)度計(jì)算公式,=l/fl +柳下面進(jìn)一步舉例詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)際應(yīng)用過程。如圖2所示，是本發(fā)明實(shí)施例中啟發(fā)式策略自動化選擇流程圖，包括以下步驟201,獲取用戶選擇條件； 步驟202，估算使用嚴(yán)密算法耗時(shí)；步驟203,判斷嚴(yán)密算法耗時(shí)是否滿足時(shí)間要求；如果是，則執(zhí)行步驟204; 否則執(zhí)行步驟205;步驟204,選擇嚴(yán)密算法進(jìn)行導(dǎo)浙J各徑查詢；步驟205,判斷用戶選擇條件；如果用戶選擇條件為距離最短，則執(zhí)行步 驟206;否則執(zhí)行步驟207;步驟206,選擇八*算法(一種啟發(fā)式算法)；然后執(zhí)行步驟208; 步驟207,選擇限制范圍算法(一種啟發(fā)式算法)； 步驟208,根據(jù)T-五模型計(jì)算啟發(fā)式因子T;ii步驟209,根據(jù)模型計(jì)算精度尸；步驟210,判斷選用的算法是否滿足精度要求；如果是，則執(zhí)行步驟211; 否則，執(zhí)行步驟214;步驟211,確定用戶選擇條件；如果用戶選擇條件為距離最短，則執(zhí)行步 驟212;否則執(zhí)行步驟213;步驟212,選擇八*算法進(jìn)行導(dǎo)航路徑查詢；然后執(zhí)行步驟215;步驟213,選擇限制范圍算法進(jìn)行導(dǎo)航路徑查詢；然后執(zhí)行步驟215;步驟214,選擇層次空間推理算法進(jìn)行導(dǎo)航路徑查詢；步驟215,結(jié)束本次選擇流程。上面提到的A+算法和限制算法均是一種啟發(fā)式算法，需要說明的是，本 發(fā)明實(shí)施例中并不僅限于上述這兩種啟發(fā)式算法，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何一 種啟發(fā)式算法。而且，上述層次空間推理算法的具體實(shí)現(xiàn)也可以是現(xiàn)有^t支術(shù)中 采用的任何一種。可見，本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法，適用于多用 戶并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，自動控制導(dǎo)航路徑查詢效率和精度之間平衡，可才艮據(jù)道 路網(wǎng)絡(luò)特征、時(shí)刻變化的并發(fā)用戶數(shù)、服務(wù)器硬件環(huán)境、用戶對路徑查詢結(jié)果 反饋的容忍時(shí)間和可接受的路徑查詢結(jié)果精度損失，自動選擇啟發(fā)式的路徑查 詢策略及其算法所需參數(shù)，在路徑查詢算法精度預(yù)先可控的前提下，最大程度 提高路徑查詢效率，滿足并發(fā)用戶的路徑查詢需求。該技術(shù)適用于地圖網(wǎng)站系 統(tǒng)、公共出行信息平臺和中心服務(wù)式的導(dǎo)航系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)，能夠提高此類多 用戶并發(fā)訪問系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使之不會由于在線用戶數(shù)的動態(tài)劇烈變化而產(chǎn)生 3各徑查詢的效率并瓦頸。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的方法適用于所有道路網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)導(dǎo)航路徑查 詢啟發(fā)式算法在多用戶并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用方式選擇過程，不只局限于具 體實(shí)施方式中所采用的三種最優(yōu)路徑查詢啟發(fā)式算法。是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可 讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如ROM/RAM、磁碟、光盤等。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制裝置，如圖3所示，是該裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 該裝置包括抽樣單元301,用于采用系統(tǒng)抽樣的方法，在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本車4于道對；第一計(jì)算單元302，用于計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算 法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；第二計(jì)算單元303,用于計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航3各徑搜索的不同啟 發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；比較單元304，用于根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同 啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和 精度比；確定單元305,用于根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件， 確定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述比較單元304的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括耗時(shí)比計(jì)算 子單元、精度計(jì)算子單元和平均子單元(未圖示)。其中所述耗時(shí)比計(jì)算子單元，用于以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比五作為 衡量啟發(fā)式算法效率的度量因子，得到啟發(fā)式算法的庫毛時(shí)比五為五二^/^， 其中，^是采用Dijkstra算法的耗時(shí)，6是啟發(fā)式算法的耗時(shí)；所述精度計(jì)算子單元，用于以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法得到的路徑耗費(fèi)差的 增量百分比iM乍為啟發(fā)式算法精度的度量因子，得到啟發(fā)式算法的精度戶為 (/廣"〃i =(2-/2 〃0x100%,其中，/!為采用Dijkstra算法計(jì)算得到 的結(jié)果路徑耗費(fèi)，72是采用啟發(fā)式算法得到的結(jié)果路徑耗費(fèi)；所述平均子單元，用于將所有樣本對的啟發(fā)式算法耗時(shí)比、精度比計(jì)算結(jié) 果求統(tǒng)計(jì)平均值，得出當(dāng)前啟發(fā)因子下該啟發(fā)式算法的平均時(shí)耗比與平均精 度。所述確定單元305的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)包括函數(shù)關(guān)系生成子單元和策略選擇 子單元(未圖示)。其中 一 -所述函數(shù)關(guān)系生成子單元，用于采用遺傳規(guī)劃算法，指定適應(yīng)度和初始參 數(shù)，對不同啟發(fā)因子下啟發(fā)式算法的耗時(shí)比與精度進(jìn)行符號回歸，分別建立耗時(shí)比、精度與啟發(fā)式因子之間的函數(shù)關(guān)系；所述策略選擇子單元，用于根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系和用戶選擇條件，確定啟發(fā) 式策略與啟發(fā)因子。當(dāng)然，本發(fā)明實(shí)施例中的所述比較單元304和所述確定單元305并不^義限 于上述這種結(jié)構(gòu)，也可以有其他結(jié)構(gòu)變形。在本發(fā)明實(shí)施例中，還可進(jìn)一步包括查詢單元(未圖示)，用于利用確 定的最優(yōu)最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)航路徑查詢。本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制裝置，利用樣本統(tǒng)計(jì)和遺 傳規(guī)劃方法，定量計(jì)算路徑查詢中啟發(fā)式算法效率精度與啟發(fā)式因子的函數(shù)關(guān) 系，控制算法的運(yùn)行效率和路徑查詢精度，使兩者達(dá)到平衡。針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下 的導(dǎo)航路徑查詢需求，根據(jù)路網(wǎng)特征、并發(fā)用戶數(shù)、服務(wù)器硬件環(huán)境、用戶可 容忍的查詢平均等待時(shí)間和精度損耗，確定是否采用啟發(fā)式策略，采用何種啟 發(fā)式策略及其參數(shù)設(shè)置。在精度可控的前提下，最大限度地提升路徑查詢過程 的效率。此過程自動化完成，無需人工干預(yù)。本發(fā)明實(shí)施例多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法及裝置，可以適用于 地圖網(wǎng)站系統(tǒng)、公共出行信息平臺和中心服務(wù)式的導(dǎo)航系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)，能夠 提高此類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使之不會由于并發(fā)用戶數(shù)劇增而出現(xiàn)查詢的效率 瓶頸。以上對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施方式
對本發(fā) 明進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的裝置及方法；同 時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用 范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法，其特征在于，包括采用系統(tǒng)抽樣的方法，在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本車行道對；計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的不同啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比；根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算不同啟發(fā)式算法 與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比包括以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比五作為衡量啟發(fā)式算法效率的度量因 子，得到啟發(fā)式算法的耗時(shí)比五為￡ = ^2〃!，其中，^是釆用Dijkstm算法 的耗時(shí)，6是啟發(fā)式算法的耗時(shí)；以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法得到的路徑耗費(fèi)差的增量百分比P作為啟發(fā)式 算法精度的度量因子，得到啟發(fā)式算法的精度尸為=(2-"http://JxlOOo/o,其中，/!為采用Dijkstra算法計(jì)算得到 的結(jié)果路徑耗費(fèi)，/2是采用啟發(fā)式算法得到的結(jié)果路徑耗費(fèi)；將所有樣本對的啟發(fā)式算法耗時(shí)比、精度比計(jì)算結(jié)果求統(tǒng)計(jì)平均值，得出 當(dāng)前啟發(fā)因子下該啟發(fā)式算法的平均時(shí)耗比與平均精度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí) 比和精度比、以及用戶選擇條件，確定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù) 包括采用遺傳規(guī)劃算法，指定適應(yīng)度和初始參數(shù)，對不同啟發(fā)因子下啟發(fā)式算 法的耗時(shí)比與精度進(jìn)行符號回歸，分別建立耗時(shí)比、精度與啟發(fā)式因子之間的 函凄t關(guān)系；根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系和用戶選擇條件，確定啟發(fā)式策略與啟發(fā)因子。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述算法耗時(shí)和結(jié)果i 各徑 耗費(fèi)與實(shí)際選取的路網(wǎng)相關(guān)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括利用確定的最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)進(jìn)行導(dǎo)航路徑查詢。
6、 一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制裝置，其特征在于，包括 抽樣單元，用于采用系統(tǒng)抽樣的方法，在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本車行道對；第一計(jì)算單元，用于計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；第二計(jì)算單元，用于計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的不同啟發(fā)式 算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；比較單元，用于根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同啟發(fā) 式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比；確定單元，用于根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確 定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述比較單元包括 耗時(shí)比計(jì)算子單元，用于以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比￡作為衡量啟發(fā)式算法效率的度量因子，得到啟發(fā)式算法的耗時(shí)比五為五二^〃p其 中，^是采用Dijkstra算法的耗時(shí)，^是啟發(fā)式算法的耗時(shí)；精度計(jì)算子單元，用于以啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法得到的路徑耗費(fèi)差的增量百分比P作為啟發(fā)式算法精度的度量因子，得到啟發(fā)式算法的精度P為 P = l —(/2—A)〃i =(2 —/2〃i)xl000/0,其中，/!為采用Dijkstra算法計(jì)算得到 的結(jié)果路徑耗費(fèi)，/2是釆用啟發(fā)式算法得到的結(jié)果路徑耗費(fèi)；平均子單元，用于將所有樣本對的啟發(fā)式算法耗時(shí)比、精度比計(jì)算結(jié)果求 統(tǒng)計(jì)平均值，得出當(dāng)前啟發(fā)因子下該啟發(fā)式算法的平均時(shí)耗比與平均精度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定單元包括 函數(shù)關(guān)系生成子單元，用于釆用遺傳規(guī)劃算法，指定適應(yīng)度和初始參數(shù)，對不同啟發(fā)因子下啟發(fā)式算法的耗時(shí)比與精度進(jìn)行符號回歸，分別建立耗時(shí) 比、精度與啟發(fā)式因子之間的函數(shù)關(guān)系；策略選擇子單元，用于根據(jù)所述函數(shù)關(guān)系和用戶選擇條件，確定啟發(fā)式策 略與啟發(fā)因子。
9、根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括查詢單元，用于利用確定的最優(yōu)最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)進(jìn) 4亍導(dǎo)航路徑查詢。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多用戶并發(fā)導(dǎo)航路徑查詢均衡控制方法及裝置，所述方法包括在路網(wǎng)中抽取車行道段對作為樣本車行道對；計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；計(jì)算樣本車行道對間最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的不同啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)；根據(jù)計(jì)算得到的嚴(yán)密算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)和不同啟發(fā)式算法耗時(shí)和結(jié)果路徑耗費(fèi)，計(jì)算不同啟發(fā)式算法與嚴(yán)密算法的耗時(shí)比和精度比；根據(jù)計(jì)算得到的耗時(shí)比和精度比、以及用戶選擇條件，確定最優(yōu)導(dǎo)航路徑搜索的啟發(fā)式算法及參數(shù)。利用本發(fā)明，可以自適應(yīng)地控制路徑查詢算法的精度和效率之間的平衡，在精度可控的前提下，最大限度地提升路徑查詢效率，縮短用戶的等待時(shí)間。
文檔編號G01C21/34GK101603836SQ20091008885
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者亮 周, 鋒 陸 申請人:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所