[发明专利]灾区场景下路径导航方法及装置

说明书

本发明涉及一种灾区场景下路径导航方法及装置，基于原始电子地图和单兵发掘轨迹，建立应急增广电子地图；基于所述应急增广电子地图，建立避让路障策略和错时抢修策略；基于所述避让路障策略和错时抢修策略，建立抢修路径规划模型和离线最短路径模型；基于所述抢修路径规划模型，计算获得最优抢修路径；基于所述离线最短路径模型，计算获得最优运输路径。本发明能够获得最优抢修路径和最优运输路径，保证运输队伍快速可靠地到达抢修物资需求点。

技术领域

本发明涉及一种灾区场景下路径导航方法及装置。

背景技术

为了尽可能地减轻自然灾害带来的损失，灾后工作的高效性必须得到保证。其中，供电恢复作为关键一环，却十分依赖于电力抢修物资的送达，但自然灾害对通讯线路同样造成了极大的破坏，导致常规的通信方式难以发挥作用，进一步导致灾区现场信息无法稳定传回后方，因而无法规划出一条快速可靠的运输路径。

现有单兵系统可以深入灾区现场进行数据挖掘及采集，获得大量现场数据，并通过北斗短报文等通信方式将数据传回后方。灾区场景中，单兵系统可以在采集过程中发掘一些区别于正常道路的潜在道路，从而为路径规划提供更多的备选方案。

发明内容

本发明的发明目的在于提供灾区场景下路径导航方法及装置，能够获得最优抢修路径和最优运输路径，保证运输队伍快速可靠地到达抢修物资需求点。

基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：

1、一种灾区场景下路径导航方法，包括如下步骤：

步骤1：基于原始电子地图和单兵发掘轨迹，建立应急增广电子地图；

步骤2：基于所述应急增广电子地图，建立避让路障策略和错时抢修策略；

步骤3：基于所述避让路障策略和错时抢修策略，建立抢修路径规划模型和离线最短路径模型；

步骤4：基于所述抢修路径规划模型，计算获得最优抢修路径；基于所述离线最短路径模型，计算获得最优运输路径。

进一步地，步骤1中，所述应急增广电子地图通过如下方法建立，

步骤1.1：基于隐马尔可夫模型建立路段匹配模型；

步骤1.2：基于所述路段匹配模型，计算得到每个单兵轨迹点的最佳匹配路段；

步骤1.3：基于所述各单兵轨迹点的最佳匹配路段结果，对单兵轨迹点进行筛选，得到单兵发掘轨迹点；

步骤1.4：基于筛选后的结果，将单兵发掘轨迹与原始电子地图拟合，建立应急增广电子地图。

进一步地，步骤1.3中，对单兵发掘轨迹点进行筛选通过如下方法实现，

步骤1.3.1：计算各轨迹点与最佳匹配路段之间的匹配距离

步骤1.3.2：设置允许匹配距离误差值F_limit、最小发掘轨迹长度L_limit；

步骤1.3.3：判断每个轨迹点Y_i是否满足大于F_limit，若满足则将该点设置为差异点；

步骤1.3.4：判断差异点的连续性，若连续的差异点数量大于或等于最小发掘轨迹长度L_limit，则该部分差异点均为单兵发掘轨迹上的点，若不满足，则该部分差异点仅是匹配错误点，不能成为单兵发掘轨迹上的点。

进一步地，步骤1.1中，基于隐马尔可夫模型建立路段匹配模型时，单兵发掘轨迹点坐标为可观测状态，路段为隐含状态，隐含状态转移至可观测状态的概率由单兵发掘轨迹点与路段间的匹配距离决定，所述匹配距离由轨迹点距路段的垂直距离、前进方向和路段间的夹角两部分构成。