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城市交通紧急处理中的道路交通诱导研究（下）

在传统的Dijkstra算法中，路径的权值是一个固定值；但是，由于交通络状况的时变性，仅仅使用一个固定值是无法描述交通的动态特性。为此我们根据道路的时变特点，综合考虑道路交通中路况和动态事故等因素，把道路的时间消费函数（权值）e（t）定义为len，p（t），r（t）的一个时变函数：

e（t）=f（len，p（t），r（t））=a·len/p（t）+b·r（t），a，b为常数

即道路的时间消费函数(权值)e(t)作为道路长度，道路交通状况以及路段动态事故等级的一个与时间相关的函数。由于p和r是一个随时间t而变化的变量，p和r的改变势必影响道路的时间消费函数（权值）e，当a·len/p（t）+b·r（t）≠a·len/p（t2）+b·r（t2）时，算法就会根据新的e（t2）来进行路径计算，如果根据新的道路的时间消费函数计算出来的路径仍为原来t1时刻最短路径，这说明，在t1到t2时间内的，影响道路随时间波动的因素变化比较小，也说明这段时间内局部区域交通流很稳定，没有太大的波动；相反，如果根据新的道路的时间消费函数计算出来的路径已经发生改变，表明在t1到t2这个时间段内，相关部分路的交通流受到某个随时间变化的因素的影响很大，从而改变了救援路径的生成方案。即:道路的时间消费函数是一个随时间变化的动态变量，这也决定了最短路径的计算结果path（t）也是一个动态变化的函数。我们也可以通过不同时间段的path

（t）的改变与否，来判断影响e（t）的动态因素代价值的大小以及交通流的稳定性。

(1)计算t时刻离事故节点ve最近的有资源可以调度的急救医院v；Vh(available)代表尚有资源可以调度的急救医院集合；

(2)t时刻的输出调度路径为：path（t）=Dijkstra-path{v，ve}。

消防，路政和交警的调度算法，与上面的方法类似。

2数据库的建模

诱导系统要以数据库为基础进行算法的实现，我们结合Dijkstra算法，并考虑城市GIS信息系统的特点，构建城市路数据库。根据道路的特点、算法的需要以及交通紧急事件处理所需要的资源配备，建立了路，节点，急救，交警，消围绕“1带1路”、京津冀协同发展、长江经济带战略布局1批重大项目防，路政和路段联系七张数据信析表玛瑙格来描述城市交通道路面貌和救援部门相关信息。根据实际的需要还可以适当增加一些相关信息数据。在这里，以“路段联对企业良好操作规范也给出了框架性要求系”为例，对数据表的结构进行描述。

ID startnode startname endnode endname Link_edge le电声配件ngth property

1、 JT_JB_JD_001 红旗河沟 JT_JB_JD_002 无专厂 JT_JB_ZG_040 4124 1000

2、… … … … … … …

注：link_edge是两点之间决定的路段的编号，property是道路交湿度通状况（这里量化为一个与时间相关的变量）。

3、基于实例的系统仿真

在系统实现上，以Oracle为平台构建城市路数据库，采用Mapx控件并以VC++6作为开发平台。我们以重庆市主城区的江北区和渝中区（见图2）为例建立数据库模型，共有38个节点，6个急救点，3个路政点，3个消防部门，3个交警部门。在用优化后的Dijkstra算法对路进行描述时，充分考虑到未来秧盘城市路的进一步扩容性，在算法G=（Ｖ，Ｅ）的描述中，V值作为一个动态的变量进行处理，即救援部门和路段节点数量可以根据系统规模动态增加，增加了系统的灵活性和但是实用性。

我们以“交警”子系统为例，“红旗河沟”作为事故发生地点，进行路径规划。

如果在t1时刻方案生成的路径中的“华新街――观音桥”路段在下一时刻t2发生二次事故，设定事故等级为二级，此时由于道路的时间消费函数（权值）e（t2）≠e（t1）的改变，系统生成了新的路径诱导方案。我们得出结论，由于影响道路的时间消费函数的某一因素随时间发生了改变，当此随时间变化的变量改变很大时，系统会生成新的救援应急方案，见图4，此时交警应急部门和救援路径都发生了改变。

4结论

对重庆主城区路的仿真试验表明，该系统实时性好，能够有效的进行紧急事故处理中的交通诱导，具有很强的可行性。如果对系统进行扩容，完全能满足实时性和可行性的要求。上述方案不仅仅适合于交通络中路径寻优的处理，对于其他相关的络搜索也具有借鉴意义。

参考文献：

[1 苏永云，晏克非等。车辆导航系统的动态最优路径搜索方法研究。系统工程，2000，18（4）：

[2 黄伟东，万义玲。公路最佳路径算法的研究。南昌大学学报，2001，23（1）

[3 吴必军，李利新等。基于城市道路数据库的最短路径搜索。西南交通大学学报，2003，38（1）