一种基于geohash的路径获取算法制造技术

本发明专利技术涉及一种基于geohash的路径获取算法，首先选一个节点作为源节点，然后记录其余节点到源节点的最短距离和前驱节点；遍历与源节点相连的所有边，更新与之相连的所有节点的最短距离和前驱节点；选择最小权值的边对应的节点来作为下一个节点，直到所有节点均已被访问；用堆的数据结构来实现最小权值边的选择，每次有新的边被访问时，就加入到堆中，并调整堆结构，获取最小权值边的过程就是删除堆顶元素的过程。本发明专利技术能够计算两点间的实际路径，播放实际的轨迹数据，并且能够根据两点的坐标，以及对应的路网数据，完成实际走过的路径计算。计算。

【技术实现步骤摘要】
一种基于geohash的路径获取算法


[0001]本专利技术属于道路交通及GPS定位及导航
，涉及一种基于geohash的路径获取算法，用于地图应用等图论研究。

技术介绍

[0002]路径算法问题是在地图应用等图论研究中的一个重要问题，可以广泛应用在日常公共交通，地图应用等方面。对于有GPS的车辆或者携带GPS设备的人员，其定位数据的实时获取是很多地图应用系统需要用到的部分，并且需要针对实际车辆或者人员查看其一定时间范围内的历史轨迹。但在实际车辆或者人员的gps定位数据中，存在定位数据间隔不一致，或者间断路程定位数据遗漏，或者定位数据连续两点间是折线路径而不是直线，或者需要预测车辆或者人员后续路程的情况，这时需要采用路径算法针对两点间路径进行预测和计算。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提出一种基于geohash的路径算法，能得到两点间路径预测数据，能够校准历史轨迹播放数据，以及能够完成当前点位到目标点位的路径预测信息。通过校准历史轨迹数据以及路径信息，并采用迪杰斯特拉算法建立基于时间代价花费最小的路径计算方案，来完成历史轨迹数据遗漏或者预测路径的计算。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种基于geohash的路径获取算法，其特征在于包括以下步骤：
[0006](1)选一个节点A来作为源节点，然后对每一个节点分别用min_dis和parent来记录到源节点的最短距离和前驱节点；在最开始，将源节点的min_dis初始化为0，把其他节点初始化为∞，而将所有parent初始化为None；
[0007](2)遍历与A相连的所有边，更新与之相连的所有节点的min_dis和predecessor，用u来表示当前节点，v表示相邻的节点，edge(u,v)来表示u和v相连的边；每一次遍历，都比较u.min_dis和edge(u,v)+v.min_dis的值，如果后者较小，就把v.min_dis更新为edge(u,v)+v.min_dis，并同时使v.predecessor＝u；
[0008](3)节点A被访问后，标记为visited；
[0009](4)选择最小权值的边对应的节点来作为下一个节点，这里，然后再重复步骤(2)和(3)，直到所有节点均已被访问。
[0010]5)用堆的数据结构来实现最小权值边的选择，每次有新的边被访问时，就加入到堆中，并调整堆结构，获取最小权值边的过程就是删除堆顶元素的过程，从而获取最短路径。
[0011]在实际应用中，GPS数据在路口等转折点的轨迹播放，需要按照路口实际路径进行转折，而不是直接直线跳转。本专利技术能够将两点间的实际路径根据路径算法计算，播放实际的轨迹数据，能够根据两点的坐标，以及对应的路网数据，完成实际走过的路径计算。通过
实际应用可以发现此路径算法是可行的。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的一个具体实施例采用的地图。
具体实施方式
[0013]以下通过一个具体实施例对本专利技术的具体实施进行说明。本实施例针对一个含有6个节点A、B、C、D、E、F的地图，如图1所示。
[0014](1)首先，选一个节点来作为源节点(source vertex)，这里选择节点A，然后，对每一个节点分别用min_dis和parent来记录到源节点的最短距离和前驱节点(用于寻找最短路径)。在最开始，将源节点的min_dis初始化为0，把其他节点初始化为∞。而将所有parent初始化为None。
[0015](2)接下来遍历与A相连的所有边，更新与之相连的所有节点的min_dis和predecessor。用u来表示当前节点，v表示相邻的节点，edge(u,v)来表示u和v相连的边。每一次遍历，都比较u.min_dis和edge(u,v)+v.min_dis的值，如果后者较小，就把v.min_dis更新为edge(u,v)+v.min_dis，并同时使v.predecessor＝u。比如A到B的距离为7，因为B.min_dis＝∞，A.min_dis+edge(A,B)＝7，所以需要更新更新B.min_dis和B.predecessor为7和A，剩下的节点E和F也同样如此。
[0016](3)节点A被访问后，将其标记为visited。
[0017](4)那么要怎样跳到下一个节点继续上述的过程呢？这里采用贪心策略，选择最小权值的边对应的节点来作为下一个节点。这里，选择节点E，然后再重复前面的步骤(2)和(3)，更新节点参数，标记被访问，跳转到下个节点即可。可以看到，节点F的最短距离从原来的6变为了4，而前驱节点从原来的A变为了E。一直重复上面的过程，直到所有节点均已被访问。
[0018](5)同样，可以用堆的数据结构来实现最小权值边的选择，每次有新的边被访问时就加入到堆中，并调整堆结构；而取最小权值边的过程就是删除堆顶元素的过程，从而获得最短路径。
[0019]根据迪克斯特拉算法，每次调整堆结构的时间复杂度为Θ(log|V|)，而构建堆需要|E|次，删除堆顶元素至少需要|V|
‑
1次。所以，迪克斯特拉算法的时间复杂度为Θ((|V|
‑
1+|E|)log|V|)。
[0020]在图1所示的实施例中，如果将目标节点设为C、D、F，根据本专利技术的算法，最后的结果为：
[0021]从A到C的最短路径为A
‑
>E
‑
>C，最短距离为4；
[0022]从A到D的最短路径为A
‑
>E
‑
>C
‑
>B
‑
>D，最短距离为10；
[0023]从A到E的最短路径为A
‑
>E
‑
>F，最短距离为4。
[0024]验证了本算法的正确性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于geohash的路径获取算法，其特征在于包括以下步骤：(1)选一个节点A来作为源节点，然后对每一个节点分别用min_dis和parent来记录到源节点的最短距离和前驱节点；在最开始，将源节点的min_dis初始化为0，把其他节点初始化为∞，而将所有parent初始化为None；(2)遍历与A相连的所有边，更新与之相连的所有节点的min_dis和predecessor，用u来表示当前节点，v表示相邻的节点，edge(u,v)来表示u和v相连的边；每一次遍历，都比较u.min_di...

【专利技术属性】
技术研发人员：海文涛，何璐璐，马英红，常玉文，
申请(专利权)人：北京航天长峰科技工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：