[发明专利]自动化构建最小路网子集的室内路径规划方法

摘要

本发明公开了一种自动化构建最小路网子集的室内路径规划方法，用于解决现有室内路径规划方法路径图生成过程繁琐的技术问题。技术方案是首先采用自动构建路网方法完成路网矩阵的建立，路网结合基本路径规划算法完成高精度路径规划算法的设计，再利用基本路径规划算法解决单楼层路径规划问题。跨楼层路径规划中通过建立楼层连通模型结合最小路网集合思想完成路径规划。本发明采用自动化构建路网方法完成路径点连通情况模型的搭建，解决了规划建立路径图工作量大，路径精度低的技术问题。同时跨楼层路径规划中利用楼层连通模型和最小路网子集，每次路径规划都选取路网中的一个子集进行路径规划，相比背景技术方法，路径图生成过程简单易行。

主权项

一种自动化构建最小路网子集的室内路径规划方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、根据路点坐标信息自动构建楼层的路点连通情况，并将其存储在一个二维矩阵中，根据二维矩阵构建建筑物路网；具体为，创建二维矩阵，从第一个路点开始依次尝试与其他路点建立连接，若其连线上有障碍物则将两者之间距离设为无穷大，若无障碍物，则计算两点间欧几里得距离，并将其存入二维矩阵中；执行上述操作直至最后一个路点，完成建筑物路网的构建；步骤二、自动化构建路点连通矩阵结合A*算法，进行路点间的路径规划；通过调整连通矩阵，最终得出任意两点间的最短距离矩阵；A*算法中估价函数为f(n)＝g(n)+h(n)，其中，g(n)为连通矩阵中起点到第n个节点的距离，h(n)为第n个节点到终点的欧几里得距离，利用该估计函数完成路径规划算法的设计；步骤三、当进行单楼层路径规划，即起点和终点均在同一楼层时，根据起点和终点的位置信息，找到距离其最近的道路节点，利用找到的道路节点以及该楼层的道路节点路网，实现单楼层的路径规划；步骤四、当进行跨楼层路径规划时，将建筑物中各个楼层的路网以及各楼层的连通均视为独立结构，根据楼层连通模型，逐层构建连通两个楼层的最小路网子集，通过多次路径规划，完成跨楼层的路径分析；楼层连通模型根据数据库中存储的楼层连通信息建立初始连通模型，同时结合广度优先算法完善建立最终楼层连通模型；最小路网子集为起点到终点所需经过的建筑物中楼层路网的最小集合；通过从多层建筑物楼层中选择需要的路网数据建立最小路网子集，结合楼层连通模型进行路径分析，建立两个楼层间的通路；根据建筑的楼层连通模型和最小路网子集，实现多楼层间的最优路径规划；具体为根据起点和终点的楼层信息，根据楼层连通模型获取到起点楼层startfloor以及终点楼层endfloor的连通情况，若其直接相连则可以根据这两个楼层的最小路网子集进行路径规划，若不直接相连，则则查询楼层连通模型找到最小路网子集，根据最小路网子集完成多次路径规划，最终找到最优路径；在根据子路网集合进行路径规划的过程中每层楼会有多个楼梯，则依据两条选择规则，其一，若有多个电梯或楼梯满足条件，且起点楼层和终点楼层之间隔了三层及三层以上，则优先选择电梯；其二，若仍有多个楼梯接口满足条件，则将所有满足条件的楼梯接口进行路径计算。