[发明专利]一种跨层路径规划方法

说明书

本发明公开了一种跨层路径规划方法，包括节点、路段和代价，所述节点为两条或两条以上路段相连接的连接点，所述节点包括起始节点、途经节点和终点节点，所述起始节点为离起点代价最小的节点，所述终点节点为离终点代价最小的节点，每一个所述途经节点都对应一个所述代价，所述代价为每一个所述途经节点相对应的，从起始节点出发到达所述途经节点所需的距离，本发明所述方法采用简单的数据结构，对水平方向和垂直方向的路段进行统一存储，具有更好的通用性，同时本发明所述的方法将启发式搜索算法应用到室内跨层路径规划，又提高了搜索效率，考虑了电梯、楼梯、扶梯等不同的跨层通道之间存在的代价差异，更符合用户习惯，有效提升用户体验。

技术领域

本发明涉及一种路径的规划方法，尤其涉及一种跨层路径规划方法。

背景技术

目前，近年来，室内定位和导航技术飞速发展。室内路径规划是室内导航应用中的一项重要功能，为用户规划出起始点到目标位置之间的最优路径。目前这方面的研究工作已经有很多。现有技术中，杨晨等人提出一种室内跨楼层地图路径导航方法及系统，该方法接收从地图出发点到地图目标点的路径导航请求，根据地图出发点所在楼层和地图目标点的所在楼层查询多层地图连通矩阵，确定地图出发点与地图目标点所在的楼层地图的连通关系。如果地图出发点和地图目标点不在同一楼层地图，则根据相连地图连接表，生成地图出发点和地图目标点之间的各相连楼层地图的路径点间的最短路径作为各相连楼层地图的子路径，在生成所有子路径后，将所有子路径进行合并，形成地图出发点到地图目标点之间的导航路径。

现有技术中，张欣等人研究了基于室内地图路径计算涉及跨楼层路径部分的实现方法。该方法将所有涉及任意两个不同楼层各跨层节点之间的路径进行生成和整理，包括需使用的跨楼层通路及涉及在中间层需同层转换跨层节点的同层内路径，将预生成的路径存储在导航设备或路径计算设备中跨楼层路径存储器中。当室内地图路径规划涉及到跨楼层部分路径时，在跨楼层路径存储器中直接检索并取出已保存符合条件的跨楼层路径使用，无需通过实时计算产生。如果没有检索出所需路径，则根据其他方法计算出跨楼层路径进行使用。

现有技术中，林浩嘉提出一种多层建筑最优路径规划方法。该方法将各楼层路网和楼层连接均视为独立结构，径中的停靠点按楼层分类，按楼层递增顺序，查找第一个分布有停靠点的楼层，构建单层结构化网络，进行该层最优路径分析，得到该层最优路径，获取前一结构化最优路径的终点作为下一结构化路径分析的起点，逐楼层动态构建跨楼层结构化网络，进行其余分布有停靠点的楼层的路径分析，得到遍历所有停靠点的多楼层最优路径。

室内环境具有特殊的复杂性，可供通行的道路不仅包括平面内的各种通道，还包括垂直方向的通道，如电梯、楼梯、扶梯等。各种通道乘坐或运行的代价不同。在现有的室内跨层路径规划方法中，对跨层通道的处理方面还有待优化。在路网数据方面，很多方案都采用将各楼层路网和跨层路网作为独立结构，路径搜索过程中将它们区别对待。对电梯换乘的问题，这些方案总结起来主要分为两类：(1)没有考虑电梯换乘的代价并作出合理的约束。这样导致的结果就是：路径规划结果往往包含了不必要的电梯换乘。(2)限制电梯换乘。这种方案给出的跨层路径一定包含了乘电梯由起点楼层直达终点楼层的子路径。如果不存在这样的直达电梯则很可能路径规划失败。而实际情况可能存在一条电梯换乘的路径，其代价远远小于电梯直达的路径，但算法给不出这样的路径。另外，现有方案中也少见有考虑电梯、楼梯、扶梯等不同的跨层通道之间存在的代价差异。这样的路径规划结果难免会影响用户体验。

针对现有技术中所存在的问题，提供一种跨层路径规划方法具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种跨层路径规划方法。