13、道路网络中的动态弧标记与转弯成本高效路由

道路网络中的动态弧标记与转弯成本高效路由

1. 动态弧标记在道路网络中的应用

1.1 数据结构优化

在道路网络中，为了优化弧标记（Arc - Flags）的存储和更新，引入了道路标志（Road - Sign）这一数据结构。对于每个节点 (u \in V)，不直接存储边 ((u, v)) 的道路标志，而是通过公式 (\sum_{(u,v’)\in E,v’\neq v} S_k(u, v’)) 来在需要时进行计算。这样，避免了存储 (|V|) 个道路标志，压缩后的数据结构所需空间为 (O((|E| - |V|)\cdot|B|))，其中道路标志以 (|E| - |V|) 位向量表示。在稀疏图（如道路网络，(|E| \approx |V|)）中，道路标志的空间需求非常小。

1.2 实验研究

1.2.1 实验设置

实验在配备 2.66 GHz 处理器（Intel Core2 Duo E6700 Box）和 8Gb 主内存的工作站上进行，程序使用 GNU g++ 编译器 4.3.5 在 Linux（Kernel 2.6.36）下编译。考虑了来自 PTV 的两个道路图，分别代表荷兰（ned）和卢森堡（lux）的道路网络。图中边根据限速分为四类：高速公路（mot）、国道（nat）、区域道路（reg）和城市街道（urb），其主要特征如下表所示：
| 图 | 节点数 | 边数 | %mot | %nat | %reg | %urb |
| — | — | — | — | — | — | — |
| ned | 892027 | 2278824 | 0.4 | 0.6 | 5.1 | 93.9 |
| lu