[发明专利]一种AStar快速路径规划改进算法

说明书

本发明提供一种AStar快速路径规划改进算法，包括如下步骤：步骤一：解析矢量路网数据，将目标地图的矢量路网信息加载到系统中并进行数据处理得到数据一，数据一存放于系统中。本发明改进AStar原始算法的启发式地图路点搜索模式为矢量路网数据和网格分割并辅以权重的方式，极大的减少了搜索数据集的范围和数量，同时通过网格分割的方式进一步减小了搜索范围，再辅以权重的方式，得到比原始AStar算法更为合理的路线规划。通过本算法可以快速准确的获得规划路径并得到正确的路网路点顺序，引导相关目标按照规划路径通过地图区域。本方法采用的区域分割法和矢量路网数据进行优化后，极大的提高了AStar算法的执行效率。

技术领域

本发明涉及自动路径规划领域，具体为一种AStar快速路径规划改进算法。

背景技术

路径规划在越来越多的应用场景得到越来越广泛的运用。他是现代人工智能和自动化处理的一个重要分支，在军用和民用领域得到越来越多的应用，并取得了较为长足的发展。由于应用的不断拓展，在执行效率方面的要求也越来越凸显，如何在算法准确性和运行效率的矛盾中得到一个合理的可接受的解决方案就成了各个应用场景的紧迫需求。本发明改进正是针对目前的各种应用需求提出的一种有效的解决方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种AStar快速路径规划改进算法，本发明改进AStar原始算法的启发式地图路点搜索模式为矢量路网数据和网格分割并辅以权重的方式，极大的减少了搜索数据集的范围和数量，同时通过网格分割的方式进一步减小了搜索范围，再辅以权重的方式，得到比原始AStar算法更为合理的路线规划。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种AStar快速路径规划改进算法，包括如下步骤：

步骤一：解析矢量路网数据，将目标地图的矢量路网信息加载到系统中并进行数据处理得到数据一，数据一存放于系统中，供后续查询和计算算法使用；

步骤二：数据网格化处理，将数据一进行分割得到数据二，并存放于系统中，供后续查询和计算算法使用；

步骤三：权重信息处理，根据辅助的权重数据对数据二进行权重信息处理得到数据三，并存放于系统中，供后续查询和计算算法使用；

步骤四：数据处理，接收外部输入路点信息，定位出输入路点最近的矢量网络路点作为修正的输入，并使用数据三，利用改进的AStar算法进行快速路径规划并返回处理结果，具体的算法公式如下：

F(n)＝G(n)+H(n)；

F(n)为下一个最佳的点，其中G(n)表示从起点到节点n的真实距离；H(n)表示通过启发函数估计的节点n到终点的距离，H(n)的计算加入了权重信息处理，因此其实际的意义是带权重条件下的估计距离，H(n)的具体算法公式如下：

H(n)＝T(n)+D(n)+P(n)；

其中T(n)是从节点n到终点的时间权重估值；D(n)是从节点n到终点的距离权重估值；P(n)是从节点n到终点的其他可用的参考权重估值，其中T(n)、D(n)、P(n)至少要有一项有意义。

进一步的，在本发明中，步骤一中得到数据一的具体过程，包括系统加载矢量网路数据，导入成功后解析矢量网路数据，重组管理矢量网路数据得到数据一。

进一步的，在本发明中，步骤二中得到数据二的具体过程，加载网格化处理配置信息，加载成功后根据配置进行网格化处理，处理后数据放入管理器得到数据二，加载失败返回失败信息并结束。

进一步的，在本发明中，步骤三中得到数据三的具体过程，加重权重配置信息，加载成功后将各个权重信息按照指定方式配置到矢量路网各个路点上得到数据三，加载失败返回失败信息并结束。