基于层次分析法的路段属性求权方法.pdf

第02卷第2期地理信息世界VOL.02NO.2
2004年4月GEOMATICSWORLDApr.,2004

中图分类号:P208U∶412.1文献标识码:A文章编号:1672-1586(2004)02-0044-05

基于层次分析法的路段属性求权方法

阮于洲1,2,蒋捷2,韩刚2,陈军2
(1.武汉大学,湖北武汉430079;2.国家基础地理信息中心,北京100044)

摘要:最优路径搜索功能是车载导航系统的路径规划模块的核心功能之一。车辆在道路路段上的旅行
支出是综合考虑道路的各种属性,通过加权、无量纲化等计算后的结果。利用层次分析法对道路的各种
属性加权,给出了不同类型属性的无量纲化的标准函数。
关键词:层次分析法(AHP);车载导航系统;加权;道路属性;无量纲化

AWaytoComputeWeightofRoadAttributeBased
OntheAnalyticHierarchyProcess

RUANYu2zhou1,2,JIANGJie2,HANGang2,CHENJun2
(1.WuhanUniversity,Wuhan430079,China;2.NationalGeomaticsCenterofChina,Beijing100044,China)

Abstract:Functionofshortcutsearchingisoneofcorefunctionsofroutingmoduleofvehiclenavigationsystem.Travelingcostofve2
hicleonaroadsegmentisresultingfromallkindsofroadattribute,throughcomputationofweighting,dimensionlessetc.Thispaper
weightstheroadattributewiththeanalytichierarchyprocess,andgivesoutstandardfunctiontomakeitsdatadimensionlessforevery
singleattribute.
Keywords:theanalytichierarchyprocess(AHP);vehiclenavigationsystem;weight;roadattribute;dimensionless

分析道路网属性数据加权的体系结构。现实世界中
0引言
的道路网是极其复杂的,车载导航系统有必要全面
[1]
车辆在由起点到达终点的过程中,是必须付出考虑各种交通限制条件(属性)。由于道路的各种
一定代价的。例如:必须走过一段距离,花费一段时属性取值范围的差异性,不同类型的属性数据是无
间,付出一定的费用,司机也必须耗费一定的精力法直接放在一起参与计算的。在此给出了成本型、
等。这里把这些统称为旅行支出。最优路径是由组适中型和效益性属性的定义,并分别给出其无量纲
成道路网的基本元素———路段首尾相连而成。车辆化的方法。
在每条路径上的旅行支出等于车辆通过组成路径的
1层次分析法的数学模型
每条路段的旅行支出之和。因此对道路网的属性数
据加权可以转化为对组成道路网的每条边进行加1.1判断矩阵和判断矩阵的标度
权。
车载导航系统中最优路径搜索的“最优”涉及到假设某个物体B有n个部分:b1,b2,⋯,bn,则
许多方面的评价因子。例如旅行距离、时间、旅行的bi表示第i部分的地位(份量、作用、重要性),而bi/

费用等等。道路网属性数据加权的关键在于加权指bj则表示第i部分相对于整体B而言比第j部分重
标因子的设计。本文用分级的层次分析法(AHP)来要的倍数。

收稿日期:2004-03-05
基金项目:国家自然科学基金资助(40171076)

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第2期阮于洲等:基于层次分析法的路段属性求权方法·54·

将这个倍数用aij表示,则可得如下矩阵:相对一致性指标CR=CI/RI

1b1/b2⋯b1/bn一般认为,当CR≤0.1时,判断矩阵基本符合完

b2/b11⋯b2/bn全一致性条件;当CR>0.1时,认为所给出的判断矩
A=
⋯⋯阵是不符合完全一致性条件的,需要进行调整和修
正。
bn/b1bn/b2⋯1

其中矩阵A中的元素aij满足:2建立属性加权的指标体系
①aij=1/aji(互反性);②aij=aik/ajk(一致
2.1建立一级指标
性)。
用向量B表示整体,通过求解线性方程|λE-路径规划可以有各种最优指标。一条路径是否
A|=0,可得出向量B。如果线性方程满足一致性,“最优”,取决于所