[发明专利]一种路径规划的优化算法

说明书

本发明公开了一种路径规划的优化算法，包括步骤S1：载入若干张所需求的地图数据，并且提取地图数据的路径信息和连接上下楼的楼梯与电梯的连接数据信息；步骤S2：通过提取的连接数据信息创建虚拟路径连接上下楼，并且为不同类型的楼梯与电梯设置不同的路径损耗值，以用于模拟实际移动中的时间损耗。本发明公开的一种路径规划的优化算法，其提升了算法本身的执行速度，并让算法能够适配更加复杂的更加现实的应用场景，更好的在室内场景进行应用，保证规划得到的路径更加符合实际的使用直觉。

技术领域

本发明属于基于dijkstra算法的路径规划优化技术领域，具体涉及一种路径规划的优化算法。

背景技术

传统的路径规划算法大部分都采用dijkstra或者Bellman-Flod算法实现，这些算法优化后能在平均时间复杂度O(nlog(m))的情况下计算出两个点之间的最短路径。这两个算法在实际的使用中有几个比较大的缺点：

①这些算法只能进行路径上的端点到端点之间的导航，无法进行路线外点位之间的导航；

②这些算法均使用一个平面上的路径，在室内导航等场景下，无法直接对多个楼层的路径进行导航；

③在室内导航的过程中，往往会出现一个房间有多个出入口，就会涉及到多个起点和多个终点间的导航，而现有的算法无法同时指定多个起点多个终点；

④无法利用角度信息对进行路径规划进行优化。因此，需要对现有的路径规划算法进行改进以解决上述问题。

因此，针对上述问题，予以进一步改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种路径规划的优化算法，其提升了算法本身的执行速度，并让算法能够适配更加复杂的更加现实的应用场景，更好的在室内场景进行应用，保证规划得到的路径更加符合实际的使用直觉。

为达到以上目的，本发明提供一种路径规划的优化算法，包括以下步骤：

步骤S1：载入若干张所需求的地图数据，并且提取地图数据的路径信息和连接上下楼的楼梯与电梯的连接数据信息；

步骤S2：通过提取的连接数据信息创建虚拟路径连接上下楼，并且为不同类型的楼梯与电梯设置不同的路径损耗值，以用于模拟实际移动中的时间损耗；

步骤S3：通过完成所有的虚拟路径，获得整个完整的三维路径网，并且将三维路径网作为一个孤立的路径数据进行处理；

步骤S4：在给定导航涉及的多个起点和多个终点中，分别获取距离起点与终点的最近线段和对应的点位，以获得新的起点和终点，并且根据新的起点和终点生成附加路径；

步骤S5：将新的起点和终点导入算法的相关设置，并且使用优化后的dijkstra 算法进行计算；

步骤S6：通过基于角度的权重算法计算新的权重数据，并且使用新的权重进行计算从而获得从起点到当前点位的权重值；

步骤S7：计算获取到路径，并且结合附加路径，以获得最终规划路径。

作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S5中优化后的dijkstra 算法具体实施为以下步骤：

步骤S5.1：输入多个起点和多个终点，并且在算法开始阶段将多个起点Node 均放入Open表，并且设置一个保存终点数据的终点散列表，以判断Node是否在终点散列表；

步骤S5.2：将三维路径网作为算法中路径规划中使用的节点图形(Graph byNode)；

步骤S5.3：获取附加路径上的路径点，并且根据路径点生成辅助路线，以用于在不修改路径图的情况下实现到路径外点位的路径规划。