[发明专利]面向室内与地下空间导航的空间网络构造及路径规划方法

摘要

本发明涉及一种面向室内与地下空间导航的空间网络构造及路径规划方法，本发明将路径规划空间划分不同水平面的空间，然后按特定的规则形成一定分辨率的格网，通过相应的通道连接形成一体化三维路径规划空间网络，最后在此空间网络中获取候选的规划路径。其中，空间路网的构建包括空间数据处理、阻隔及障碍物要素的提取、一体化空间网络的形成，该方法适应大型室内与复杂地下空间的多水平面的路径规划空间，能够完成路径规划空间立体网络的生成，动态路网的构建、路径的规划等，并能在室内地图上显示相应的路网及路径规划结果。

主权项

1.一种面向室内与地下空间导航的空间网络构造及路径规划方法，其特征在于：其方 法包括以下步骤：第一步：获取路径规划空间的平面设计图，并结合实地测量方法，修正与设计不符合的 空间要素，划分规划空间为不同水平面，将数据分割处理成不同水平面的空间数据；第二步：根据空间数据在路网中功能，将各水平面的空间数据划分其所属的类别，建筑 结构固定障碍物对象：属于长期稳定的空间要素；非结构与可移动障碍物对象：临时隔断与 可移动的动态要素；分别提取两类空间要素，形成固定障碍物与动态障碍空间要素层；第三步：固定障碍物空间要素的处理，提取不同规划空间水平界线，形成路径可达到界 限范围平面图，并与同水平的建筑障碍物对象集合形成有空洞的面域数据，采取线面退化 算法，形成符合精度要求的分辨率的空间格网；第四步：不同水平面格网的联结，分析不同高程平面间的斜坡通道、台阶、垂直通道的连结方式，将相应的通道设施简化成空间三维边线，通过边线的端点与相应水平面 的退化格网联结起来，形成覆盖整个规划空间的三维网格；第五步：带有通行禁忌区域的三维格网的构建，将非结构与可移动障碍物对象视为通 行禁忌的要素对象集合，转化为规划路网的可达性的约束条件，然后与退化后的空间格网 进行叠加，形成可通行的三维空间格网；第六步：路径规划空间三维路网模型的生成，将上述三维空间格网构建3D网络数据，其 中包含三种类型的网络要素，线要素类视为边，点要素类视为交汇点，连接处视为联通点，针对网络要素标识障碍约束条件，使用连通性模型与高程字段构建网络数据集连通性；第七步：定义网络元素属性并指定属性值，识别进行路网规划时相应元素的阻抗并根 据网络源或实时流量源确定通行阻抗值，确定用于控制网络导航的限制条件，为网络中的 通行的边元素划分通行等级；第八步：路径的规划与计算，创建路网分析图层，添加输入网络分析对象，并设置起始点、经停点、目标点分析对象，设置分析图层的属性参数，求解网络规划方案；第九步：路径规划结果的计算及在路径规划空间地图上生成。