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随着我国经济的快速发展,由于城市功能的多样化、设施的复杂化,以及城市对交通等基础设施的高度依赖性,在一定程度上,城市的脆弱性大大增加。城市道路交通系统作为城市公共基础设施,是城市的生命线,在应急状态下,道路系统部分损坏或行驶条件受到限制,因此,结合我国城市道路交通的实际状况,对此时的交通网络进行最短路径分析,并应用于城市应急系统,对提高应急状态下的通行能力和发挥城市应急系统的最大效率,具有重要意义。本文对交通限制条件下最短路径的算法进行了理论分析,并建立了交通限制条件下的最短路径算法模型。 本文介绍了交通网络的特点,分析了交通网络图的连通性。研究了应急状态下,城市道路网络图的连通性特点,从而确定道路的受破坏的程度。根据以上分析,将城市交通网络抽象为应急状态下的交通网络模型。 对交通网络的拓扑关系进行分析,在此基础上对于交通网络的存储结构进行了研究,重点研究了不同存储结构的特点和特性,在实现方法和时间复杂度方面对各存储方式进行了比较,针对交通网络图的特性,阐明了应急状态下交通网络图的存储结构的选取原则。 本文分析了单源点最短路径问题及经典Dijkstra算法的特点,重点分析了最短路径的搜索策略,用DKA优化了经典的Dijkstra算法,实现了算法的改进,从而确立了应急状态下的最短路径算法。 在最短路径的应用方面,根据地理信息系统(GIS)中对最短路径搜索功能实现的要求,编制了改进Dijkstra算法程序,采用城市道路网数据,对模型进行验证。