15、道路网络高效路由与最小转换成本树形图问题研究

道路网络高效路由与最小转换成本树形图问题研究

1. 道路网络查询性能分析

在道路网络的研究中，查询性能是一个关键指标。查询性能通过在机器的单核上顺序运行 10000 次最短路径距离查询来进行平均计算。源边和目标边是均匀随机选择的，将得到的距离与基于边的普通 Dijkstra 算法进行比较以确保正确性。

有趣的是，基于节点模型和基于边模型所能达到的最佳查询时间几乎相同。这可能是因为两种查询都需要处理原始边。对于较小的图，基于节点的模型查询时间甚至更快一些，原因在于大多数转弯成本表能够放入缓存，几乎不会产生额外开销。

1.1 两种模型对比

模型	查询时间特点	空间存储特点
基于节点模型	较小图中查询稍快，因转弯成本表多能入缓存	存储图所需空间比基于边模型少 30%
基于边模型	与基于节点模型最佳查询时间相近	存储图所需空间更多

1.2 节点收缩预处理优势

基于节点收缩的预处理在基于节点的模型中表现更好，在预处理时间（约 3.4 倍）和空间（约 2.4 倍）方面有优势，且不影响查询时间。为了将基于节点的收缩应用到转弯成本表，需要扩展局部搜索，不仅要识别见证节点，还需要识别捷径，因为可能需要并行