導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，所述方法獲取過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的N條最短路徑，求過K個(gè)必經(jīng)結(jié)點(diǎn)的N條最短路徑就是對每次找到的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的子圖進(jìn)行再次分割，并且和已有子圖存在的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑的進(jìn)行一一比較，找出最短的，這樣不斷地重復(fù)執(zhí)行，并在執(zhí)行過程中去除重復(fù)的路徑，直到路徑條數(shù)達(dá)到滿足或者已無路徑為止。本發(fā)明提出的導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，可獲取若干條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，方便用戶根據(jù)需要選擇。
【專利說明】導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于線路導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)，尤其涉及一種導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最短路徑問題在計(jì)算機(jī)科學(xué)、交通工程、通信工程、控制理論等眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，是解決其它許多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題的子問題之一。
[0003]隨著車輛的廣泛普及和交通網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的作用將顯得越為突出。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)可根據(jù)駕駛員的意愿為其提供最佳行駛路線來達(dá)到誘導(dǎo)出行行為、減少車輛在路上的逗留時(shí)間；同時(shí)，它還能避免因盲目行駛或憑經(jīng)驗(yàn)行駛造成交通堵塞。
[0004]作為用戶來說，除了最優(yōu)路線外，次優(yōu)，再次優(yōu)等路線也顯得同樣重要；這樣可以使用戶擁有更大的選擇空間，同時(shí)為了進(jìn)一步提供更人性化的服務(wù)，誘導(dǎo)系統(tǒng)還應(yīng)設(shè)置多個(gè)必經(jīng)點(diǎn)以滿足用戶在出行途中的需要，比如要途徑超市、加油站等；還有軍事人員及物資的運(yùn)輸中要必須考慮必經(jīng)點(diǎn)，該必經(jīng)點(diǎn)可能是一些重要的城市、橋梁、加油站、彈藥庫、中轉(zhuǎn)站等；故必經(jīng)點(diǎn)的考慮也必將是未來智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。隨意智能手機(jī)的推廣，越來越多的人，采用手機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航。
[0005]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種獲取過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的N條最短路徑的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，可獲取若干條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，方便用戶根據(jù)需要選擇。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，所述方法獲取過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的N條最短路徑，其中，K、N為大于等于1的整數(shù)；所述方法包括:
[0009]計(jì)算過第一條K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑；
[0010]對每次找到的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的子圖進(jìn)行再次分割，并且和已有子圖存在的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑的進(jìn)行一一比較，找出最短路徑，如此不斷地重復(fù)執(zhí)行，并在執(zhí)行過程中去除重復(fù)的路徑，直到路徑條數(shù)達(dá)到滿足或者已無路徑為止。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述方法具體包括如下步驟:
[0012]步驟S1、計(jì)算第1條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑；根據(jù)Dijkstra算法,對起點(diǎn)、必經(jīng)點(diǎn)和終點(diǎn)所有可能路徑，分別按順序求取每兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，然后進(jìn)行依次疊加，從而計(jì)算出過第一條K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑；
[0013]步驟S2、用第一數(shù)組類arrWebShortestPaths對第一條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑進(jìn)行添加；在該過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑對應(yīng)的子圖中，第1條最短路徑對應(yīng)的子圖為原圖，保持所有結(jié)點(diǎn)不變，按照該條路徑進(jìn)行分段斷開，從而形成若干個(gè)對應(yīng)的子圖，計(jì)算每個(gè)子圖對應(yīng)的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，并把每個(gè)子圖對應(yīng)的最短路徑的長度和從原圖形成該子圖所斷開的某兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間路段用第二數(shù)組類arrFormSubnetlnfo進(jìn)行保存；
[0014]步驟S3、刪除第二數(shù)組類arrFormSubnetlnfo此次中形成新子圖的母圖記錄，比較第二數(shù)組類arrFormSubnetlnfo每個(gè)元素對應(yīng)最短路徑的長度，求最小長度，找出該元素，并從記錄中可知其最短路徑對應(yīng)的子圖是通過原圖斷開哪幾段路段后形成的；故重新找出這條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑,與第一數(shù)組類arrWebShortestPaths中已存儲的所有最短路徑進(jìn)行比較，若存在相同的，則不進(jìn)行添加，反之，則添加；
[0015]步驟S4、判斷第一數(shù)組類arrWebShortestPaths中已有的最短路徑是否有存在重復(fù)路段，把沒有重復(fù)路段的用整型變量作一標(biāo)記，返回執(zhí)行步驟S2，直到該標(biāo)記值和所需的最短路徑條數(shù)N相等或者已無最短路徑為止。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，可獲取若干條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，方便用戶根據(jù)需要選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為26結(jié)點(diǎn)圖的示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明最短路徑獲取方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例一
[0021]本發(fā)明在帶有導(dǎo)航的手機(jī)(當(dāng)然也可以是其他電子設(shè)備)基礎(chǔ)上，在求解最短路徑問題的經(jīng)典方法Dijkstra算法的基礎(chǔ)上，提出一種導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法。
[0022]設(shè)G=(V，E)是一個(gè)帶權(quán)有向或無向圖，例如圖1，該圖是由結(jié)點(diǎn)和相連的弧線組成，兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的不同連接方式組成了兩點(diǎn)間所有的路徑，每條路徑都與其所在的子圖相關(guān)，子圖可以是原圖斷開某些結(jié)點(diǎn)之間的連接或去掉若干個(gè)結(jié)點(diǎn)以及與這些結(jié)點(diǎn)相關(guān)的連接組成。在一個(gè)子圖中求過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，可通過分段求解每一種排列的路徑后，去路徑最小值來確定最終的最短路徑。
[0023]對于一個(gè)沒有孤立結(jié)點(diǎn)的子圖，每兩個(gè)結(jié)點(diǎn)間存在最短路徑；假設(shè)圖中無孤立結(jié)點(diǎn)，那么從起始結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間存在若干條路徑；對于每一條路徑，該路徑有多少段(不同結(jié)點(diǎn)之間的連接)就可以通過斷開每一段形成多少個(gè)子圖，這些子圖中從起始結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)的路徑集合相并再并上原圖中被斷開的這條路徑所形成的集合，就等于原圖中起始結(jié)點(diǎn)到目的結(jié)點(diǎn)之間的路徑集合。根據(jù)以上原理可知，只要在子圖中，起始結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)之間存在路徑即是存在最短路徑；故保持子圖所有結(jié)點(diǎn)和原圖一致，只是斷開路徑的不同，在原圖找到兩點(diǎn)之間的最短路徑后，斷開這條第一最短路徑后形成的眾子圖都分別存在起始結(jié)點(diǎn)和目的結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，倘若兩結(jié)點(diǎn)之間還存在連接；對于原圖來說第二最短路徑便是這些形成子圖的最短路徑中最短的，如果所有子圖中都不存在這兩點(diǎn)間的路徑時(shí)，表明只有第一最短路徑這一條。
[0024]因此，求過K個(gè)必經(jīng)結(jié)點(diǎn)的N條最短路徑就是對每次找到的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的子圖進(jìn)行再次分割，并且和已有子圖存在的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑的進(jìn)行一一比較，找出最短的，這樣不斷地重復(fù)執(zhí)行，并在執(zhí)行過程中去除重復(fù)的路徑直到路徑條數(shù)達(dá)到滿足或者已無路徑為止。
[0025]對于過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的N條最短路徑算法，必須先求得過第一條K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，然后再通過斷開第一最短路徑所形成的子圖集對應(yīng)的最短路徑集合求第二最短路徑，如此循環(huán)以致求得第N條最短路徑。
[0026]請參閱圖2，本發(fā)明導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法具體包括如下步驟:
[0027]【步驟S1】求出第1條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑。根據(jù)Dijkstra算法,對起點(diǎn)、必經(jīng)點(diǎn)和終點(diǎn)所有可能路徑，分別按順序求取每兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，然后進(jìn)行依次疊加，從而計(jì)算出過第一條K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑。 [0028]【步驟S2】用第一數(shù)組類arrWebShortestPaths對第一條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑進(jìn)行添加；在該過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑對應(yīng)的子圖中(第1條對應(yīng)的子圖為原圖)，保持所有結(jié)點(diǎn)不變，按照該條路徑進(jìn)行分段斷開，從而形成若干個(gè)對應(yīng)的子圖，計(jì)算每個(gè)子圖對應(yīng)的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，并把每個(gè)子圖對應(yīng)的最短路徑的長度和從原圖形成該子圖所斷開的某兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間路段用第二數(shù)組類arrFormSubnetlnfo進(jìn)行保存。
[0029]【步驟S3】刪除第二數(shù)組類arrFormSubnetlnfo此次中形成新子圖的母圖記錄，比較第二數(shù)組類arrFormSubnetlnfo每個(gè)元素對應(yīng)最短路徑的長度，求最小長度，找出該元素，并從記錄中可知其最短路徑對應(yīng)的子圖是通過原圖斷開哪幾段路段后形成的。故重新找出這條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑,與第一數(shù)組類arrWebShortestPaths中已存儲的所有最短路徑進(jìn)行比較，若存在相同的，則不進(jìn)行添加，反之，則添加。
[0030]【步驟S4】判斷第一數(shù)組類arrWebShortestPaths中已有的最短路徑是否有存在重復(fù)路段，把沒有重復(fù)路段的用整型變量作一標(biāo)記，返回執(zhí)行步驟S2，直到該標(biāo)記值和所需的最短路徑條數(shù)N相等或者已無最短路徑為止。
[0031]綜上所述，本發(fā)明提出的導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，可獲取若干條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，方便用戶根據(jù)需要選擇。
[0032]這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，其特征在于，所述方法獲取過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的N條最短路徑，其中，K、N為大于等于1的整數(shù)；所述方法包括:計(jì)算過第一條K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑；對每次找到的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的子圖進(jìn)行再次分割，并且和已有子圖存在的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑的進(jìn)行一一比較，找出最短路徑，如此不斷地重復(fù)執(zhí)行，并在執(zhí)行過程中去除重復(fù)的路徑，直到路徑條數(shù)達(dá)到滿足或者已無路徑為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)航系統(tǒng)中必經(jīng)點(diǎn)最短路徑的獲取方法，其特征在于:所述方法具體包括如下步驟:步驟S1、計(jì)算第1條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑；根據(jù)Dijkstra算法,對起點(diǎn)、必經(jīng)點(diǎn)和終點(diǎn)所有可能路徑，分別按順序求取每兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的最短路徑，然后進(jìn)行依次疊加，從而計(jì)算出過第一條K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑；步驟S2、用第一數(shù)組類對第一條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑進(jìn)行添加；在該過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑對應(yīng)的子圖中，第1條最短路徑對應(yīng)的子圖為原圖，保持所有結(jié)點(diǎn)不變，按照該條路徑進(jìn)行分段斷開，從而形成若干個(gè)對應(yīng)的子圖，計(jì)算每個(gè)子圖對應(yīng)的過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)的最短路徑，并把每個(gè)子圖對應(yīng)的最短路徑的長度和從原圖形成該子圖所斷開的某兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間路段用第二數(shù)組類進(jìn)行保存；步驟S3、刪除第二數(shù)組類此次中形成新子圖的母圖記錄，比較第二數(shù)組類每個(gè)元素對應(yīng)最短路徑的長度，求最小長度，找出該元素，并從記錄中可知其最短路徑對應(yīng)的子圖是通過原圖斷開哪幾段路段后形成的；故重新找出這條過K個(gè)必經(jīng)點(diǎn)最短路徑，與第一數(shù)組類中已存儲的所有最短路徑進(jìn)行比較，若存在相同的，則不進(jìn)行添加，反之，則添加；步驟S4、判斷第一數(shù)組類中已有的最短路徑是否有存在重復(fù)路段，把沒有重復(fù)路段的用整型變量作一標(biāo)記，返回執(zhí)行步驟S2，直到該標(biāo)記值和所需的最短路徑條數(shù)N相等或者已無最短路徑為止。
【文檔編號】G01C21/34GK103674049SQ201310631719
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】李保印 申請人:聞泰通訊股份有限公司