一種面向興趣點的指路標志布設方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種面向興趣點的指路標志布設方法。所述方法包括在路網模型上提取興趣點的指示路網；定義衡量指引路徑便捷性的路徑優(yōu)化指標，路徑優(yōu)化指標包括路徑長度、交通流量和交叉口轉向；以廣度優(yōu)先的次序對指示路網遍歷，計算并動態(tài)更新路徑優(yōu)化指標，獲取指示路網中的最優(yōu)指引路徑；根據(jù)最優(yōu)指引路徑確定設置指引信息的內容和設置指路標志牌的位置。本發(fā)明考慮了路徑長度、交通流量對行程時間的影響和通過交叉口帶來的行程時間的增加，結合廣度優(yōu)化搜索方法對路徑指標進行優(yōu)化，能獲取到一個經濟效率高、快速便捷的指路標志布設方案，布設方案能滿足興趣點的近距離的細致指示，又能滿足遠端的在骨干路網上的重點指引。
【專利說明】一種面向興趣點的指路標志布設方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及道路交通規(guī)劃與設計領域，更具體地，涉及一種面向興趣點的指路標志布設方法。
【背景技術】
[0002]近年我國社會經濟發(fā)展迅猛，城市基礎建設進入一個蓬勃發(fā)展的時期，特別是作為經濟發(fā)展的先驅，城市道路交通建設進入一個高峰期，大量道路、開發(fā)新區(qū)、商業(yè)中心投入使用。作為最為重要的靜態(tài)路徑誘導和交通分流的道路交通設施，城市道路指路標志牌也亟需更新升級。如何在新的交通路網上使道路使用者快速便捷地到達目的地，并實現(xiàn)交通流的分流作用是道路管理者需要研究的重要課題。影響行程時間的主要因素有:路徑長度、路徑交通流量、交叉口轉向等。因此綜合路徑長度、路徑交通流量和交叉口轉向情況對布設指路標志牌具有重要的現(xiàn)實意義。
[0003]現(xiàn)在國內外在指路標志布設方面的研究現(xiàn)狀如下:
[0004]第一，在指路標志數(shù)據(jù)模型研究方面，黃敏、沙志仁等人提出了向指路標志的路網數(shù)據(jù)模型，在模型中提出了交叉口特征函數(shù)，該函數(shù)能夠表述路段的轉向、連通狀態(tài)等面向指路標志的路網拓撲數(shù)據(jù)。黃敏提出了指路標志牌的三層數(shù)據(jù)模型:指路標志點、指路標志牌、指路標志項。三層指路標志數(shù)據(jù)模型為指路標志指引信息以及指路標志牌的地理、交通信息數(shù)字化提供了解決方案。
[0005]第二，指路標志布設方法從研究對象上可分為:面向交叉口的指路標志布設方法以及面向興趣點的指路標志布設方法研究。面向交叉口的指路標志布設方法指以交叉口為研究對象，把交叉口的指路標志牌的指引信息分為連接性標識和方向標識，并設定一系列的方向性標識篩選規(guī)則，如把道路按照功能分層，由遠及近，由高等級到低等級的篩選方向性指引信息。該方法的適用于交叉口處的指路標志牌設置，但無法使相鄰的交叉口的指路標志串聯(lián)起來形成區(qū)域性指引，并且指引對象的連續(xù)可達性難以保證。面向興趣點的指路標志布設方法以興趣點為指引對象，從特定的出入口為起點，規(guī)劃出一條便捷快速的指路標志牌布設路徑，這種方法在一定程度上符合了指路標志的路徑誘導的功能，并且保證了指引對象的連續(xù)可達性，但是該方法只適用于點到點的路徑指引，難以滿足區(qū)域性指引。
[0006]上述布設方法主要面向單個交叉口或單個興趣點的單條誘導路徑的指路標志布設方法，指引信息的篩選能夠考慮道路屬性以及興趣點的特征，但是誘導路徑僅考慮誘導路徑的長度，均未考慮對交通流量和交叉口轉向對行程時間的影響，并且無法滿足指定區(qū)域內面向興趣點的指路標志布設需求。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術所述的至少一種缺陷(不足)，提供一種綜合考慮路徑長度、路徑交通流量和交叉口轉向三個因素的面向興趣點的指路標志布設方法。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下:[0009]—種面向興趣點的指路標志布設方法，包括
[0010]在路網模型上提取興趣點的指示路網；
[0011]定義衡量指引路徑便捷性的路徑優(yōu)化指標，所述路徑優(yōu)化指標包括路徑長度、交通流量和交叉口轉向；
[0012]以廣度優(yōu)先的次序對指示路網遍歷，計算并動態(tài)更新路徑優(yōu)化指標，獲取指示路網中的最優(yōu)指引路徑；
[0013]根據(jù)最優(yōu)指引路徑確定設置指引信息的內容和設置指路標志牌的位置。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，在路網模型上提取興趣點的指示路網具體包括:
[0015]在路網模型的基礎上根據(jù)興趣點的等級和交通吸引量劃分興趣點的指示范圍R ;
[0016]用雙圈覆蓋法提取興趣點的指示路網。
[0017]作為進一步的優(yōu)選方案，用雙圈覆蓋法提取興趣點的指示路網具體包括:
[0018]分別提取內圈細致路網和外圈骨干路網；
[0019]以興趣點為圓心、以半徑為r。預設一個圓覆蓋細致路網得到興趣點的核心指示區(qū)域Gc ；
[0020]以興趣點為圓 心預設一個介于核心指示區(qū)域G。和指示范圍R之間的圓環(huán)覆蓋骨干路網得到興趣點的外圍指示區(qū)域Gp ；
[0021]將核心指示區(qū)域G。和外圍指示區(qū)域Gp無縫緊密銜接，得到興趣點指示路網Gg。
[0022]作為進一步的優(yōu)選方案，在指示路網中，結點k到結點d的路徑用Pkd = Ivk,…vh, (vh, Vi) , Vi, (Vi, Vj), Vj,…Vd}表示,其中，Vk、Vh、V1、Vd 表示指示路網中的結點，(Vi, Vj)表示結點i到結點j的路段，路徑Pkd的權重w(vk，vd)等于路徑上所有的路段權重和加上路徑轉向加權和；以廣度優(yōu)先的次序遍歷指示路網時，以最小化路徑權重值為優(yōu)化目標，動態(tài)更新路徑優(yōu)化指標，獲取雙圈中各個交叉口結點到興趣點的最優(yōu)路徑。
[0023]作為更進一步的優(yōu)選方案，路徑轉向加權和通過如下公式計算:
[0024]T(Pkd) = f! X T1 (Pkd) +f r X Tr (Pkd) +f s X Ts (Pkd) +f u X Tu (Pkd) (I)
[0025]式⑴中T1 (Pkd)、Ts(Pkd)、I； (Pkd)、Tu(Pkd)分別表示路徑Pkd上左轉、直行、右轉、掉頭的次數(shù)，fx> fs> fr> fu分別表示左轉、直行、右轉、掉頭的加權系數(shù)；
[0026]路段權重和通過如下公式計算:
【權利要求】
1.一種面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，包括 在路網模型上提取興趣點的指示路網； 定義衡量指引路徑便捷性的路徑優(yōu)化指標，所述路徑優(yōu)化指標包括路徑長度、交通流量和交叉口轉向； 以廣度優(yōu)先的次序遍歷指示路網，遍歷過程中計算并動態(tài)更新路徑優(yōu)化指標，獲取指不路網中的最優(yōu)指引路徑； 根據(jù)最優(yōu)指引路徑確定設置指引信息的內容和設置指路標志牌的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，在路網模型上提取興趣點的指示路網具體包括: 在路網模型的基礎上根據(jù)興趣點的等級和交通吸引量劃分興趣點的指示范圍R ； 用雙圈覆蓋法提取興趣點的指示路網。
3.根據(jù)權利要2所述的面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，用雙圈覆蓋法提取興趣點的指示路網具體包括: 分別提取細致路網和骨干路網； 以興趣點為圓心、以半徑為r。預設一個圓覆蓋細致路網得到興趣點的核心指示區(qū)域Gc ; 以興趣點為圓心預設一個介于核心指示區(qū)域G。和指示范圍R之間的圓環(huán)覆蓋骨干路網得到興趣點的外圍指示區(qū)域Gp ； 將核心指示區(qū)域G。和外圍指示區(qū)域Gp緊密銜接，得到興趣點指示路網Gg。
4.根據(jù)權利要2所述的面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，在指示路網中，結點k到結點d的路徑用Pkd = {vk,…vh, (vh, Vi)，Vi, (Vi, Vj)，V」,…vd}表示,其中，vk、vh、 vd表示指示路網中的結點，(Vi, Vj)表示結點i到結點j的路段，路徑Pkd的權重W (vk, vd)等于路徑上所有的路段權重和加上路徑轉向加權和；以廣度優(yōu)先的次序遍歷指示路網時，以最小化路徑權重值為優(yōu)化目標，動態(tài)更新路徑優(yōu)化指標，獲取雙圈中各個交叉口結點到興趣點的最優(yōu)路徑。
5.根據(jù)權利要4所述的面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，路徑轉向加權和通過如下公式計算:
T(Pkd) = f IX T1 (Pkd) +f r X Tr (Pkd) +f s X Ts (Pkd) +f u X Tu (Pkd) (I) 式⑴中T1 (Pkd)、Ts (Pkd)、Tr (Pkd)、Tu(Pkd)分別表示路徑Pkd上左轉、直行、右轉、掉頭的次數(shù)，fi> fs> fr> fu分別表示左轉、直行、右轉、掉頭的加權系數(shù)； 路段權重和通過如下公式計算:
6.根據(jù)權利要I至5任一項所述的面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，指引信息包括指示對象名、指示方向和距離。
7.根據(jù)權利要I至5任一項所述的面向興趣點的指路標志布設方法，其特征在于，所述設置指路標志牌的位置包括指示路網內的結點和路段，其中路段為進入交叉口后通過轉向進入最便捷路徑的路段。
【文檔編號】G08G1/0968GK104008666SQ201410193586
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權日:2014年5月8日
【發(fā)明者】黃敏, 鈕中銘, 李爾達, 鄭健 申請人:中山大學