高速公路多路径识别点布设与优化分析

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1、高速公路多路径识别点布设与优化分析　　摘要：针对联网高速公路的多路径识别问题，通过将高速公路网状路网结构简化为无向连通图，引入路段距离作为路径权值，采用最小支撑树生成算法推算得出路网的识别点布设最少数量及其初始布设位置，通过枚举与对比分析在布设冗余识别点后的环路总体识别率，得出识别点的最优冗余布设方式，实现高速公路网状路网结构中多路径识别点的合理布设。实践表明，通过最小支撑树算法和分布式冗余方式所得的识别点布局能够较好的解决高速公路多路径识别问题。　　关键词：智能交通；高速公路；多路径识别点；最小支撑树　　中图分类号：TN911?34文献标识码

2、：A文章编号：1004?373X（2015）24?0050?03　　Layoutandoptimizedanalysisofmultipathrecognitionpointsofexpressway　　LINDong，JINTao，ZHANGTong　　（Xi’anHighwayInstitute，Xi’an710065，China）　　Abstract：Aimingattheproblemofmultipathrecognitionofnetworkedexpressway，thestructureoftheexpresswaynetwor

3、kissimplifiedtotheundirectedconnectedgraph，theroaddistanceisintroducedasrouteweightvalue，andtheminimalspanningtreeisusedtogeneratethealgorithmtoderiveminimumnumberofthe9recognitionpointsintheroadnetanditsinitiallayoutposition.Theoverallrecognitionrateoftheloopaftertheredunda

4、ncyrecognitionpointsarewerlaidoutisanalyzedbyenumerationandcomparisontoobtaintheoptimalredundancylayoutmodeoftherecognitionpoints，andrealizethereasonablelayoutofthemultipathrecognitionpointsinthestructureoftheexpresswaynetwork.Thepracticeshowsthatthelayoutoftherecognitionpoi

5、ntsobtainedbytheminimumspanningtreealgorithmanddistributedredundancymodecansolvetheproblemofmultipathrecognitionofexpressway　　Keywords：ITS；expressway；multipathrecognitionpoint；minimumspanningtree　　0引言9　　随着高速公路的不断建设，路网密度逐渐增大，在路网中两站点之间可能存在2条或2条以上的行驶路径，对于司乘人员来说，可选择多种行驶路径。而在高速公路

6、联网收费和高速公路投资主体多元化的环境下，由于车辆行驶路径的无法确定有可能产生诸多问题[1]。通过在路段中布设的识别点识别车辆或车辆代码信息，结合由收费数据已知的车辆入口、出口信息，就可以准确地判断车辆在路网中的行驶路径，从而为解决高速公路多路径问题提供基础[2]。目前识别点布设位置大多采用支撑树理论来确定[3?5]，而对于同一个简单连通图，以不同的节点作为起始节点运算时所得的支撑树结果并不一致[6]。因此，通过该方法仍无法确定较合理的识别点布设位置。本文针对上述问题，引入路段权值，采用最小支撑树算法，计算较合理的识别点布设位置，并在相同条件下

7、分析识别点布设优化方式，以实现更好的提高整体识别率。　　1理论基础　　高速路网结构实际可理解为由各路段组成的无向连通图，因而可通过一定路径算法在连通图的关键路径中设置识别点，将交通网络网状结构图转化为路径惟一的树状结构图。而对于树状路网结构，两站点之间的路径是惟一的。连通图与树状图相差的断面即为理论应布设识别点的位置。因此，识别点的布设过程实际上是将该简单连通图转换为路径惟一树状图的过程。本文基于图论基本理论[6]，确定环路路网需要设置的识别点问题。　　对于给定环路图G，记为：　　[G=（V（G），E（G），Φ（G））]　　式中：[V（G）={

8、v1，v2，…，vm}]为节点简化集合，由路网中的互通立交和收费站组成；[E（G）={e1，e2，…，en}]为路段简化结合，包含收费站之间和收费站与