Journal of Korea Spatial Information System Society (한국공간정보시스템학회 논문지)

Korea Spatial Information System Society (대한공간정보학회)
권호 표지

A Path Finding Algorithm based on an Abstract Graph Created by Homogeneous Node Elimination Technique

동일 특성 노드 제거를 통한 추상 그래프 기반의 경로 탐색 알고리즘

  • 김지수 (동서대학교 컴퓨터정보공학부) ;
  • 이지완 (동서대학교 컴퓨터정보공학부) ;
  • 조대수 (동서대학교 컴퓨터정보공학부)
  • Published : 2009.12.30
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Abstract

Generally, Path-finding algorithms which use heuristic function may occur a problem of the increase of exploring cost in case of that there is no way determined by heuristic function or there are 2 way more which have almost same cost. In this paper, we propose an abstract graph for path-finding with dynamic information. The abstract graph is a simple graph as real road network is abstracted. The abstract graph is created by fixed-size cells and real road network. Path-finding with the abstract graph is composed of two step searching, path-finding on the abstract graph and on the real road network. We performed path-finding algorithm with the abstract graph against A* algorithm based on fixed-size cells on road network that consists of 106,254 edges. In result of evaluation of performance, cost of exploring in path-finding with the abstract graph is about 3~30% less than A* algorithm based on fixed-size cells. Quality of path in path-finding with the abstract graph is, However, about 1.5~6.6% more than A* algorithm based on fixed-size cells because edges eliminated are not candidates for path-finding.

일반적으로 휴리스틱을 이용한 알고리즘에서는 탐색 비용이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 휴리스틱에 의해 결정된 추정 경로에 실제 경로가 존재하지 않을 경우, 휴리스틱 가중치 값이 비슷한 2 가지 이상의 경로가 존재할 경우 탐색 비용이 증가한다. 이 논문에서는 탐색 비용 증가 문제점을 해결하기 위해 추상 그래프를 제안한다. 추상 그래프는 실제 도로를 단순화한 그래프로서, 전체 지도를 고정된 크기의 그리드 셀로 나누고, 셀과 도로 정보를 기반으로 생성된다. 경로 탐색은 추상 그래프 탐색, 실제 도로 네트워크 탐색 순으로 2단계로 수행된다. 106,254개의 간선으로 이루어진 실제 도로 네트워크 데이터에 대해서 성능 평가 실험을 수행한 결과와 탐색 비용 측면에서 그리드 셀 크기에 따라 그리드 기반 A* 알고리즘에 비해 최소 3%에서 최대 35% 좋은 성능을 보였다. 반면에 유효 셀을 제외한 영역에 대한 탐색이 이루어지지 않기 때문에, 생성된 경로의 이동 비용은 1.5~6.6% 증가하였다.

Keywords

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