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新型路网模型及其路径搜索算法研究的开题报告

一、选题背景和意义：

随着交通网络的不断完善和城市化进程的加速，交通拥堵问题日益突出。而在众多的交通问题中，路径搜索问题一直是一个研究热点。在原来的路网模型中，每个路口与道路都是一一对应的，但是在实际情况下，可能存在同时管辖多个交叉路口的道路、快速路的跨越等复杂情况，因此需要新的路网模型来解决这些问题。

本文旨在研究新型路网模型及其路径搜索算法，以此为基础寻找出道路交通瓶颈及优化路线，提高城市交通的运行效率和人民出行的便利度。

二、研究内容：

1.新型路网模型的设计与建立。

2.基于新型路网模型的路径搜索算法的设计与实现。

3.对比新型路网模型与普通路网模型在路径搜索问题上的效率和精度。

4.结合实际案例，演示新型路网模型及其路径搜索算法的应用。

三、研究方法与步骤：

1.查阅大量文献资料，对已有的各种路网模型及路径搜索算法进行梳理和总结。

2.根据实际情况，提出新型路网模型的设计方案，并利用图论相关知识建立新型路网模型。

3.设计路径搜索算法，并编程实现。

4.进行性能测试与对比实验，并对实验数据进行统计和分析。

5.结合实际案例，演示新型路网模型及其路径搜索算法的应用。

四、预期成果：

1.建立新型路网模型，在此基础上设计出切实可行的路径搜索算法。

2.对比新型路网模型与普通路网模型在路径搜索问题上的效率和精度。

3.获得结论并总结，提出新型路网模型及其路径搜索算法在实际问题中的应用前景。

五、研究进度：

1.2022年3月-4月：查阅文献资料，对已有路网模型及路径搜索算法进行梳理。

2.2022年5月-7月：根据实际情况，设计并建立新型路网模型。

3.2022年8月-10月：设计路径搜索算法，并进行编程实现。

4.2022年11月-2023年1月：进行性能测试和对比实验，对实验数据进行统计和分析。

5.2023年2月-3月：结合实际案例，演示新型路网模型及其路径搜索算法的应用。

六、研究难点：

1.如何建立新型路网模型并考虑其中的复杂情况。

2.如何设计出高效、准确的路径搜索算法。

3.如何选取科学合理的实验数据并进行分析。

七、参考文献：

1.高德纳.计算机程序设计艺术(卷1-5).

2.DijkstraE.Anoteontwoproblemsinconnexionwithgraphs[J].NumerischeMathematik,1959,1(1):269-271.

3.HanK,NingJJ,WuL,etal.AHybridAlgorithmforPath-findinginLarge-ScaleRoadNetworks[C]//InternationalConferenceonDatabaseSystemsforAdvancedApplications.Springer,Cham,2015:620-628.

4.FuB,ShaoY,LuoY,etal.AnImprovedBidirectionalDijkstra:APracticalAlgorithmforFindingDrivingTimeandDistancetoFacilitiesinLargeNetworks[J].ISPRSInternationalJournalofGeo-Information,2018,7(11):439.

5.ChenY,ChenF,ChenF,etal.AHierarchicalRoutingAlgorithmforLarge-ScaleReal-WorldRoadNetworkApplications[J].AppliedSciences,2018,8(7):1169.