[发明专利]一种基于A*算法的兵棋六角格地图路径规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于A*算法的兵棋六角格地图路径规划方法。

背景技术

兵棋推演是一种运用于军事训练，消防模拟等场景的仿真技术，可以有效的模拟现实情况，为指挥决策者提供参考依据。兵棋经过不断的发展，地图从最初的设想地形图，到后来逐步采用不同比例的实际地形图；代表军队及其装备的算子随着军事的发展和武器类型的逐步增加，出现海、空、天等新式武器；规则由最初简单的步兵和炮兵作战规则演变到今天的多兵种对战规则，并强调政治、经济和民众变化等诸多战场外因素的影响；兵棋推演目的也从最初的演练部队作战，到强调检验机动计划、后勤保障、诸兵种联合作战等战略性推演。兵棋在这个发展变化过程中，从最初的战术级，逐步发展为战役级和战略级的兵棋，作用和领域的不断扩大标志着兵棋功能和侧重点的改变，不再仅仅是起初的军事教育和训练方法，还能够作为对大型军事行动和国家政治政策行为潜在问题的调查研究工具。

随着信息技术的发展，使用具有快速计算、数据统计精准的计算机系统进行推演成为兵棋推演的主要发展方向。由于兵棋地图复杂、单元格数量较多，路径规划成为兵棋推演电子化中一个关键问题。兵棋推演路径规划在国内外的研究成果较少。

因此，需要一种基于A*算法的兵棋六角格地图路径规划方法以解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷，提供一种可以在复杂地形的兵棋六角格地图中正确寻找最优路径的基于A*算法的兵棋六角格地图路径规划方法。

为解决上述技术问题，本发明的基于A*算法的兵棋六角格地图路径规划方法所采用的技术方案为：

一种基于A*算法的兵棋六角格地图路径规划方法，包括以下步骤：

1)、地图信息建模：建立六角格地图，根据棋子在不同单元格中的移动能力数值，将地形信息转化为移动点数消耗信息，得出经过每个单元格的移动消耗点数，完成地图建模；

2)、计算每个单元格的坐标，得到单元格初始点以及目标点的坐标；并记录每个单元格相邻的6个单元格的坐标信息；

3)、利用A*算法生成路径：

根据代价函数f(x)＝g(x)+h(x)，搜索单元格的邻域，直至到达目标点，然后从目标点回溯到初始点，输出路径，其中，f(x)是从初始点经由节点x到目标点的估价函数，g(x)是从初始点到节点x的实际代价，h(x)是节点x到目标点最优路径的估计代价。

更进一步的，步骤3)中g(x)的通过下式计算得到：

式中，x为经过的单元格数，N_i为第i个单元格的移动消耗点数。

更进一步的，步骤3)中h(x)的计算方法包括以下步骤：

一、利用直线l₁,l₂和l₃将六角格地图分割为六部分，其中，直线l₁,l₂和l₃均通过当前单元格x的中心点且均与当前单元格x的边垂直；

二、判断目标点T位于的部分及分割此部分的直线，过目标点T做直线l₄和l₅，并使直线l₄和l₅分别平行于分割此部分的直线，并得到直线l₄和l₅与分割此部分的直线的交点P₁和P₂；

三、当前单元格x到目标点T的距离等于P₁点到目标点T的距离加上P₂点到目标点T的距离，即满足等式：

式中，d_(x,T)为当前单元格x到目标点T的距离，为P₁点到目标点T的距离，为P₂点到目标点T的距离；

四、根据步骤三得到的当前单元格x到目标点T的距离d_(x,T)，计算得到h(x)：

h(x)＝D·d_(x,T)

式中，D为最小的单元格移动消耗点数。

更进一步的，步骤1)中单元格的移动消耗点数通过下式计算得到：

移动消耗点数N_i为：

式中，N_i为第i个单元格的移动消耗点数，C_i为棋子在第i个单元格中的移动能力，移动消耗点数的范围为[1，n]，单元格的个数为m个。