CN107270914A - 基于主干道的室内路径规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于主干道的室内道路规划方法，包括如下步骤：分析室内场所的特性，提取平面图和关键点信息，并存储；对用户需求分析，获取用户的常用路径信息，并分类存储；结合场所的特性，从所述常用路径信息中，提取每种用户需求对应的最优路径作为主干道，并结合所述平面图，生成主干道图，并编码存储；根据用户的实际需求，结合用户所在位置及目的地信息，从所述主干道图中提取实际所需的主干道图，完成路径的规划。采用本发明，具有计算简单、资源耗费极低，速度快等特点，用户体验效果好。

Description

基于主干道的室内路径规划方法

技术领域

本发明属于室内导航的技术领域，具体涉及一种基于主干道的室内路径规划方法。

背景技术

室内导航是让置身于复杂的无GPS或北斗等卫星信号的室内环境中的用户，利用精确的室内定位找到目的地点的技术，比如身处机场、高铁站、大型购物商场或政务服务中心等建筑物内，即使该建筑物内设置有分布图以及标识，但由于楼层多，面积广，内部环境复杂，行走路线复杂，经常会出现走错方向，导致浪费大量时间的问题。

为了解决以上问题，在现有的室内导航的路径规划算法中，主要是利用节点模型或是基于三角网格搜索的算法来进行路径规划。其中，对于节点模型的路径规划，其利用的是室内空间的要素作为节点，但是室内的空间细节繁多，单单对于1000m²左右的商场，至少需要2000个节点，因此其规划路线的效率会越来越低，并且数据量会越来越大。

对于三角网格搜索的算法进行路径规划，根据《测绘科学》2016年第2期，第39-43页的记载内容可知，其首先需要生成不可通行区域，然后在生成的不可通行区域之后，将可通行区域转换为导航网格。最后，利用任意多边形三角化及约束条件下Delaunay三角网生成算法。虽然该算法比节点模型的算法来说，效率和稳定性有所提高，但是在数据处理过程中需对整个室内的环境采用三角网的不断计算，整体的计算依然非常复杂，需要耗费大量的资源和时间，用户的体验度依然较差。

因此，如何让用户快速准确去到目的地，是复杂室内建筑单位需要急切解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于主干道的室内道路规划方法，具有计算简单、资源耗费极低，速度快等特点，用户体验效果好。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述的基于主干道的室内路径规划方法，包括如下步骤：

分析室内场所的特性，提取平面图和关键点信息，并存储；

对用户需求分析，获取用户的常用路径信息，并分类存储；

结合场所的特性，从所述常用路径信息中，提取每种用户需求对应的最优路径作为主干道，并结合所述平面图，生成主干道图，并编码存储；

根据用户的实际需求，结合用户所在位置及目的地信息，从所述主干道图中提取实际所需的主干道图，完成路径的规划。

进一步地，对用户需求分析，获取用户的常用路径信息的步骤，具体是：

获取用户所在地的位置信息，确定路径的起点；

根据用户的目的地信息，确定路径的终点；

根据用户选择的实现方式，确定路径途中的关键点；

通过起点、关键点和终点，规划出常用路径，并通过编码分类存储。

进一步地，结合场所的特性，从所述常用路径信息中，提取每种用户需求对应的最优路径作为主干道的步骤是：根据用户需求，确定起点和终点及关键点，根据路径最畅通以及最短的原则，从所述常用路径信息中优选出最优路径作为主干道。

进一步地，根据用户的实际需求，结合用户所在位置及目的地信息，从所述主干道图中提取实际所需的主干道图，完成路径的规划的步骤又包括如下子步骤：

根据用户的目的地信息，从所述主干道图中提取优化主干道图；

根据用户所在位置信息，根据路径最畅通原则和最短原则，从所述优化主干道图中提取最优路径图作为实际所需的主干道图，完成路径的规划。

进一步地，在从所述主干道图中提取实际所需的主干道图之后，还包括如下步骤：

生成进入所述主干道图的辅道图。

进一步地，生成进入所述主干道图的辅道图的步骤具体为：

获取用户所在位置信息，结合已经提取的实际所需的主干道图，根据路径最畅通原则和最短原则，生成最优的辅道图。

进一步地，在所述主干道图和/或辅道图上，通过标注对所述连接要素信息进行显示。

进一步地，所述标注对应的不同类型的关键点信息采用不同颜色、符号和文字进行显示。

进一步地，在提取所述主干道图和/或辅道图之后，还包括如下步骤：

在所述主干道图和/或辅道图上，通过动态的图标实时显示用户的位置信息。

进一步地，在提取所述主干道图时，还包括计算用户所在位置到目的地的距离信息，并显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的基于主干道的室内路径规划方法，利用室内平面图，以及根据用户自身的需求，快速提取用户所需的路径，该主干道同上“高速公路”，从而快速提取起点到终点之间的最优路径，让用户快速准确到达目的地。在该方法中，其利用的是“高速公路”的设计思维，在特定环境中，根据用户的需求，预先设计好常用的主干道，在用户需要导航和路径搜素时，根据用户需求，快速提取适合的主干道。从而快速而准确的提取用户所需最优路径，降低了实时计算的时间和资源消耗。

该方法尤其适用于车站、机场、商场、医院等大型场所，室内道路复杂，相关管理单位也会优先保障主干道的通畅，以保障用户快速通行。该方法在高铁站、医院等场所得到验证，用户和管理单位均高度赞赏，其可以有效降低由于短时迷路或迷茫导致拥堵和不畅，收到相关管理单位及用户的欢迎，技术应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明实施例1所述的基于主干道的室内导航方法的流程图；

图2是本发明实施例1所述的基于主干道的室内导航方法中获取常用路径信息的流程图；

图3是本发明实施例1所述的基于主干道的室内导航方法中提取实际所需的主干道图的流程图；

图4是本发明实施例2所述的基于主干道的室内导航方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所述的基于主干道的室内路径规划方法，利用的是预先设定好的主干道线路，由于该主干道线路在复杂的室内环境中的路线而言，相当于从上千条、上万条路线中，挑选出符合要求的常规主干道线路进行存储。通常情况下，该常规主干道线路的数量只有几十条或者几百条而已。在实际路径规划中，无需实时定位、计算，以及反复处理，就可以从预先存储的为数不多的路径中提取最优的主干道。同时，再结合室内的平面图，组合成主干道图，以供用户非常直观的根据该规划的路径行走至对应的目的地。

在以上提及的主干道概念，也可以类比于“高速公路”，可以快速提取起点到终点之间的最优路径，其跳出了常规的室内路径规划(节点模型、三角网络)的思路，即完全从单个节点或三角网中逐一复杂计算的思路中跳出，而是直接从所有路线中提出为数不多的主干道，进而从更一个全新的层面上，给出了一个新思维理念，从而在室内的路径规划上，又迈出了新的一步。

为了更好的了解本发明所述的基于主干道的室内路径规划方法的原理，具体如下实施例的相关说明。

实施例1：

结合附图1所示的流程图，其具体实现步骤如下：

S1：分析室内场所的特性，提取平面图和关键点信息，并存储；

室内场所的特征，通常分为：高铁站、机场、综合性的政务服务中心以及购物商场等。其由于分布有很多的功能性区域，整个覆盖的面积较广，并且人流量也大，所以对于用户而言，一种高速、快捷的室内导航技术非常重要。

其中，平面图通常是现有的，则只需要在获取的平面图上标记关键点信息。该关键点信息包括有出口、入口、转折点、电梯、应急通道、楼梯口、洗手间或者其他功能区，具体结合实际的场所，有所调整或变化。

S2：对用户需求分析，获取用户的常用路径信息，并分类存储。提前预设常用的路径信息，其针对场所的特性，其具体分为以下三个步骤，如图2所示：

S21：获取用户所在地的位置信息，确定路径的起点；

例如：位于高铁站售票厅，确定出发点，即路径的起点。

S22：根据用户的目的地信息，确定路径的终点；

例如：需要去候车厅，那么从售票厅去往候车厅应该有总多路线和选择，因此需要下一步的确定。

S23：根据用户选择的实现方式，确定路径途中的关键点。

因为，为了提升用户的体验度，在选择的实现方式中，其需结合具体的使用频率，例如，电梯，同时，在选择的这种方式中，确定路径图中的关键点，路径的识别，为用户提供更清晰和便于识别的路径；

S24：通过起点、关键点和终点，规划出常用路径，并通过编码分类存储。

S3：结合场所的特性，从所述常用路径信息中，提取每种用户需求对应的最优路径作为主干道，并结合所述平面图，生成主干道图，并编码存储，具体是：

根据用户需求，确定起点和终点及关键点，根据路径最畅通以及最短的原则，从所述常用路径信息中优选出最优路径作为主干道。

S4：根据用户的实际需求，结合用户所在位置及目的地信息，从所述主干道图中提取实际所需的主干道图，完成路径的规划，具体又包括如下步骤，如图3所示：

S41：根据用户的目的地信息，从所述主干道图中提取优化主干道图；

该方式是单独从目的地信息切入，则从上百条的常用路径信息中自动提取的优化主干道图为10-20条之间，该筛选相比现有的复杂大量的计算，要简单得多，同时，效率也更高，耗费的流量也是极其少。

S42：根据用户所在位置信息，路径最畅通原则和最短原则，从所述优化主干道图中提取最优路径图作为实际所需的主干道图，完成路径的规划。

然后再从步骤S41中的10多条路径中，根据最畅通和最短的原则，选出最佳的主干道图，从而完成路径的规划。

为了进一步提升体验效果，所述在提取所述主干道图时，还包括计算用户所在位置到目的地的距离信息，并显示，目的在于，更直观的给予用户去的路途有多远，是否有必要去。例如，想要去星巴克喝杯咖啡，但是发现距离是1000米，那可能就选择不去星巴克，重新选择距离近一点的麦当劳或者KFC等。

本实施例所述的基于主干道的室内路径方法，在实际运用中，用户所在的位置(起点)就在主干道上，因此其规划路线则更快。

实施例2：

如图4所示，本实施例与实施例1的不同点在于：实际运用中，用户所在的位置(起点)不在主干道上，则还需在从所述主干道图中提取世界所需的主干道之后，进行以下步骤：

S5：生成进入所述主干道图的辅道图。

获取用户所在位置信息，结合已经提取的实际所需的主干道图，根据路径最畅通原则和最短原则，生成最优的辅道图。

实施例3：

本实施例与实施例1或2的不同点仅在于：在所述主干道图和/或辅道图上，通过标注对所述连接要素信息进行显示，该标注对应的不同类型的关键点信息采用不同颜色、符号和文字进行显示，以便用户更直观的注意到规划路线中的关键点，避免标识不明显导致走错的问题。

实施例4：

本实施例与实施例3的区别在于，在提取所述主干道图和/或辅道图之后，在所述主干道图和/或辅道图上，通过动态的图标实时显示用户的位置信息。

与实施例3相比，其增加了实时对用户行进中的位置进行跟踪，并动态标识，进一步提升了规划出的主干道图或辅道图的视觉查阅效果。

对于本发明所述的基于主干道的室内路径规划方法，在广州南站(高铁站)已经开始实施，在具体实施过程中，从现有上千条路径中，最后统计出的常用主干道只有374条，大幅地缩减了路径规划的数量。具体地，其首先以目的地(终点)为导向，例如：在高铁站目的地有：售票厅、候车厅、进站口、出站口、停车场、长途汽车站、出租车站、地铁口、咨询台、爱心驿站等。然后再以每个目的地对应的多个起点规划相应的主干道，然后结合实际的路径，确定每条主干道中的关键点，该关键点包括出口、入口、转折点、电梯、应急通道、楼梯口、洗手间或者其他功能区等。最后将起点、关键点和目的地进行有效连接，即生成了常用的主干道信息。

本发明所述的基于主干道的室内路径规划方法，利用室内平面图，以及根据用户自身的需求，快速提取用户所需的路径，该路径由主干道和辅道组成，如主干道同上“高速公路”，从而快速提取起点到终点之间的最优路径，让用户快速准确到达目的地。在该方法中，其利用的是“高速公路”的设计思维，在特定环境中，根据用户的需求，预先设计好常用的主干道，在用户需要导航和路径搜素时，根据用户需求，快速提取适合的主干道及切入主干道的辅道。从而快速而准确的提取用户所需最优路径，降低了实时计算的时间和资源消耗。

该方法尤其适用于车站、机场、商场、医院等大型场所，室内道路复杂，相关管理单位也会优先保障主干道的通畅，以保障用户快速通行。该方法在高铁站、医院等场所得到验证，用户和管理单位均高度赞赏，其可以有效降低由于短时迷路或迷茫导致拥堵和不畅，收到相关管理单位及用户的欢迎，技术应用前景广阔。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种基于主干道的室内路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

分析室内场所的特性，提取平面图和关键点信息，并存储；

对用户需求分析，获取用户的常用路径信息，并分类存储；

结合场所的特性，从所述常用路径信息中，提取每种用户需求对应的最优路径作为主干道，并结合所述平面图，生成主干道图，并编码存储；

根据用户的实际需求，结合用户所在位置及目的地信息，从所述主干道图中提取实际所需的主干道图，完成路径的规划。

2.根据权利要求1所述的基于主干道的室内路径规划方法，其特征在于：

对用户需求分析，获取用户的常用路径信息的步骤，具体是：

获取用户所在地的位置信息，确定路径的起点；

根据用户的目的地信息，确定路径的终点；

根据用户选择的实现方式，确定路径途中的关键点；

通过起点、关键点和终点，规划出常用路径，并通过编码分类存储。

3.根据权利要求2所述的基于主干道的室内路径规划方法，其特征在于：

结合场所的特性，从所述常用路径信息中，提取每种用户需求对应的最优路径作为主干道的步骤是：

根据用户需求，确定起点和终点及关键点，根据路径最畅通以及最短的原则，从所述常用路径信息中优选出最优路径作为主干道。

4.根据权利要求1所述的基于主干道的室内路径方法，其特征在于：

根据用户的实际需求，结合用户所在位置及目的地信息，从所述主干道图中提取实际所需的主干道图，完成路径的规划的步骤又包括如下子步骤：

根据用户的目的地信息，从所述主干道图中提取优化主干道图；

根据用户所在位置信息，根据路径最畅通原则和最短原则，从所述优化主干道图中提取最优路径图作为实际所需的主干道图，完成路径的规划。

5.根据权利要求4所述的基于主干道的室内路径方法，其特征在于：

在从所述主干道图中提取实际所需的主干道图之后，还包括如下步骤：

生成进入所述主干道图的辅道图。

6.根据权利要5所述的基于主干道的室内路径方法，其特征在于：

生成进入所述主干道图的辅道图的步骤具体为：

获取用户所在位置信息，结合已经提取的实际所需的主干道图，根据路径最畅通原则和最短原则，生成最优的辅道图。

7.根据权利要5或6所述的基于主干道的室内路径方法，其特征在于：

在所述主干道图和/或辅道图上，通过标注对所述连接要素信息进行显示。

8.根据权利要求7所述的基于主干道的室内导航方法，其特征在于：

所述标注对应的不同类型的关键点信息采用不同颜色、符号和文字进行显示。

9.根据权利要求5或6所述的基于主干道的室内导航方法，其特征在于：

在提取所述主干道图和/或辅道图之后，还包括如下步骤：

在所述主干道图和/或辅道图上，通过动态的图标实时显示用户的位置信息。

10.根据权利要求1所述的基于主干道的室内导航方法，其特征在于：

在提取所述主干道图时，还包括计算用户所在位置到目的地的距离信息，并显示。