二維運輸網路中具有轉彎加權之最佳路徑規劃

Abstract

路徑長度和轉彎次數一直是運輸和航海交通工具的主要成本因素，路徑越長則所花時間越久；而每次轉彎必須減速也增加時間成本的支出。自Lee於1961年提出路徑連接演算法後，一直被廣泛應用在地理資訊系統(Geographical Information System, GIS)或印刷電路板佈線與積體電路元件配置的研究課題上，用以尋求最短路徑。 然而，一條最佳的路徑不應只考慮距離長短，轉彎次數也是一項不可忽略的因素，但是在搜尋時同時考慮兩個以上參數的路徑搜尋演算法，眾所週知是一個NP-complete的課題，除非使用線性組合的方式將兩個參數結合為一個參數[4]。 本文應用類似Lee演算法的觀念，提出最少轉彎路徑演算法，用以在網格圖上尋找最少轉彎路徑，另一方面，我們結合了Kirby所提出的構想及Ahuja等人所改進的Dijkstra演算法發展而成的最小成本演算法，可在網格圖及網狀架構上，尋找最小成本路徑，兩者的時間複雜度皆為O(N)，而N為網格數或節點總數。