CN108519096B - 一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法及系统 - Google Patents

一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法及系统，通过瓦片化的思维，将路线所覆盖的地图局部瓦片化，对比各路线所占瓦片的情况来选取合理而优秀的结果，所述方法包括以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化；将路线中的link投射到各瓦片内；对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线。该技术是在单代价的基础之上进行的，而该方法只执行一次道路计算，探索次数不会出现显著的增多。

Description

一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法及系统
技术领域
本发明涉及地图导航技术领域，具体涉及一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法及系统。
背景技术
目前在导航系统中，以一种代价计算为基础计算多偏好多路线结果，而在以单代价多偏好规划的时候，会出现众多结果，而且往往会存在很多相似性比较高但是对于用户来说意义不大的结果，如何筛选合适的结果，成为一个问题。
利用Dijkstra或A*等进行路线规划，如日电(中国)有限公司申请的《基于多代价的路线规划设备和方法》专利，以多种代价计算为基础计算多偏好多路线结果，由于多代价算法的计算次数显著的增加，相当于道路计算执行多次，必然带来效率的问题，对性能有一定的影响，用户体验不佳。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法及系统，通过瓦片化的思维，将路线所覆盖的地图局部瓦片化，对比各路线所占瓦片的情况来选取合理而优秀的结果。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一方面，本发明提供一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法，包括以下步骤：
步骤1，以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化；
步骤2，将路线中的link投射到各瓦片内；
步骤3，对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线。
作为优选，步骤1中所述的瓦片化标准包括：
根据路线的起点与终点的球面距离进行分类：
0-3000米，瓦片的边长a为2500导航坐标单位；
3000-8000米，瓦片边长a为4500导航坐标单位；
8000-20000米，瓦片边长a为10000导航坐标单位；
20000-40000米，瓦片边长a为15000导航坐标单位；
40000-100000米，瓦片边长a为20000导航坐标单位；
100000米以上，瓦片边长a为40000导航坐标单位。
作为优选，所述将路线中的link投射到各瓦片内包括：
提取路线中各link的起点、终点坐标；
计算起点、终点之间的连线的斜率；
从所述起点开始，以瓦片边长为单步步长，根据所述斜率，计算各link所投射后的瓦片的坐标。
进一步的，所述瓦片的坐标(X,Y)计算方法为：
X＝longitude/a
Y＝latitude/a
其中，Longitude为导航坐标的经度值；Latitude为导航坐标的纬度值；X为瓦片x方向的值；Y为瓦片y方向的值；a为瓦片边长。
在计算所述瓦片的坐标(X,Y)时需要对X和Y的值进行取整运算。
作为优选，所述相似性判断标准包括：
1)从构成其中一条路线的第一条link的起点开始比较瓦片，若连续的n个瓦片在另一条路线的link中均找不到坐标相同的瓦片，则认为两条道路相异；
2)n值，如表1所示，根据起点与终点的距离做区别对待；
3)如果比较过程中，两条link中存在一个坐标相同的瓦片，则从相同的瓦片开始重新计数，直到相异的瓦片个数达到n，否则认为该两条路线相似。
表1 n的取值表
距离(单位/米) n值(单位/个)
[0,3000] 5
[3000,8000] 5
[8000,20000] 8
[20000,40000] 10
[40000,100000] 12
[100000,～] 15
另一方面，本发明提供一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统，其特征在于，包括：
预处理模块，用于以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化；
投射模块，用于将路线中的link投射到各瓦片内；
判断及规划模块，对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线。
本发明的有益效果是：该技术是在单代价的基础之上进行的，已有技术是在多代价的基础上进行的，多代价算法算的次数要显著的增加,因为每执行一种代价进行计算都要重新执行一次算法，必然带来效率的问题，相当于道路计算执行多次，而该方法只执行一次道路计算，探索次数不会出现显著的增多，这是一个重要特点，实际应用之后的效果也非常明显。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法流程图；
图2为瓦片化标准示意图；
图3为link投射瓦片方法示意图；
图4为本发明实施例提供的一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统结构图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1为本发明实施例提供的一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法流程图，如图1所示，该方法，包括以下步骤：
步骤1，以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化。
所述的瓦片化标准包括：
根据路线的起点与终点的球面距离进行分类：
0-3000米，瓦片的边长a为2500导航坐标单位；
3000-8000米，瓦片边长a为4500导航坐标单位；
8000-20000米，瓦片边长a为10000导航坐标单位；
20000-40000米，瓦片边长a为15000导航坐标单位；
40000-100000米，瓦片边长a为20000导航坐标单位；
100000米以上，瓦片边长a为40000导航坐标单位。
瓦片化标准示意图如图2所示，根据分类的不同，link与瓦片的相对位置有所不同。每一个方格代表瓦片的大小，其边长为a，a的大小见图中表示。
步骤2，将路线中的link投射到各瓦片内。
投射步骤包括：
提取路线中各link的起点、终点坐标；
计算起点、终点之间的连线的斜率；
从所述起点开始，以瓦片边长为单步步长，根据所述斜率，计算各link所投射后的瓦片的坐标。
所述瓦片的坐标(X,Y)计算方法为：
X＝longitude/a
Y＝latitude/a
其中，Longitude为导航坐标的经度值；Latitude为导航坐标的纬度值；X为瓦片x方向的值；Y为瓦片y方向的值；a为瓦片边长。
在计算所述瓦片的坐标(X,Y)时需要对X和Y的值进行取整运算。
如图3所示，从起点p0开始，依次推算出p1、p2、p3、…、pn点，推算的步长为a，根据link起点与终点连线的长度确定投射点的个数n。
步骤3，对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线。
一个道路的投射结果形成之后，会与已有的结果比较判断相似性，如果不相似则保存当前结果，如果相似则保留代价较优的结果，并删除之前的结果。保存的结果集是根据代价排序的。
所述相似性判断标准包括：
1)从构成其中一条路线的第一条link的起点开始比较瓦片，若连续的n个瓦片在另一条路线的link中均找不到坐标相同的瓦片，则认为两条道路相异；
2)n值，如表1所示，根据起点与终点的距离做区别对待；
3)如果比较过程中，两条link中存在一个坐标相同的瓦片，则从相同的瓦片开始重新计数，直到相异的瓦片个数达到n，否则认为该两条路线相似。
表1 n的取值表
距离(单位/米) n值(单位/个)
[0,3000] 5
[3000,8000] 5
[8000,20000] 8
[20000,40000] 10
[40000,100000] 12
[100000,～] 15
另一方面，本发明提供一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统，其特征在于，包括：
预处理模块，用于以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化；
投射模块，用于将路线中的link投射到各瓦片内；
判断及规划模块，对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线。
本发明的有益效果是：该技术是在单代价的基础之上进行的，已有技术是在多代价的基础上进行的，多代价算法算的次数要显著的增加,因为每执行一种代价进行计算都要重新执行一次算法，必然带来效率的问题，相当于道路计算执行多次，而该方法只执行一次道路计算，探索次数不会出现显著的增多，这是一个重要特点，实际应用之后的效果也非常明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化；
步骤2，将路线中的link投射到各瓦片内；
步骤3，对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线；
所述相似性判断标准包括：
1)从构成其中一条路线的第一条link的起点开始比较瓦片，若连续的n个瓦片在另一条路线的link中均找不到坐标相同的瓦片，则认为两条道路相异；
2)n值，如表1所示，根据起点与终点的距离做区别对待；
表1n的取值表
距离(单位/米) n值(单位/个) [0,3000] 5 (3000,8000] 5 (8000,20000] 8 (20000,40000] 10 (40000,100000] 12 (100000,～] 15
3)如果比较过程中，两条link中存在一个坐标相同的瓦片，则从相同的瓦片开始重新计数，直到相异的瓦片个数达到n，否则认为该两条路线相似。
2.根据权利要求1所述一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法，其特征在于，步骤1中所述的瓦片化标准包括：
根据路线的起点与终点的球面距离进行分类：
0≤球面距离≤3000米，瓦片的边长a为2500导航坐标单位；
3000<球面距离≤8000米，瓦片边长a为4500导航坐标单位；
8000<球面距离≤20000米，瓦片边长a为10000导航坐标单位；
20000<球面距离≤40000米，瓦片边长a为15000导航坐标单位；
40000<球面距离≤100000米，瓦片边长a为20000导航坐标单位；
球面距离>100000米，瓦片边长a为40000导航坐标单位。
3.根据权利要求1所述一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法，其特征在于，所述将路线中的link投射到各瓦片内包括：
提取路线中各link的起点、终点坐标；
计算起点、终点之间的连线的斜率；
从所述起点开始，以瓦片边长为单步步长，根据所述斜率，计算各link所投射后的瓦片的坐标。
4.根据权利要求3所述一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划方法，其特征在于，所述瓦片的坐标(X,Y)计算方法为：
X＝longitude/a
Y＝latitude/a
其中，Longitude为导航坐标的经度值；Latitude为导航坐标的纬度值；X为瓦片x方向的值；Y为瓦片y方向的值；a为瓦片边长。
5.一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统，其特征在于，包括：
预处理模块，用于以导航坐标为基础，根据瓦片化标准将路线区域的地图瓦片化；
投射模块，用于将路线中的link投射到各瓦片内；
判断及规划模块，对比两条路线中各link的瓦片情况，根据相似性判断标准判断两条路线的相似性，选取两条相似路线中代价较优的结果作为最终规划路线；
所述相似性判断标准包括：
1)从构成其中一条路线的第一条link的起点开始比较瓦片，若连续的n个瓦片在另一条路线的link中均找不到坐标相同的瓦片，则认为两条道路相异；
2)n值，如表1所示，根据起点与终点的距离做区别对待；
表1 n的取值表
距离(单位/米) n值(单位/个) [0,3000] 5 (3000,8000] 5 (8000,20000] 8 (20000,40000] 10 (40000,100000] 12 (100000,～] 15
3)如果比较过程中，两条link中存在一个坐标相同的瓦片，则从相同的瓦片开始重新计数，直到相异的瓦片个数达到n，否则认为该两条路线相似。
6.根据权利要求5所述一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统，其特征在于，所述的瓦片化标准包括：
根据路线的起点与终点的球面距离进行分类：
0≤球面距离≤3000米，瓦片的边长a为2500导航坐标单位；
3000<球面距离≤8000米，瓦片边长a为4500导航坐标单位；
8000<球面距离≤20000米，瓦片边长a为10000导航坐标单位；
20000<球面距离≤40000米，瓦片边长a为15000导航坐标单位；
40000<球面距离≤100000米，瓦片边长a为20000导航坐标单位；
球面距离>100000米，瓦片边长a为40000导航坐标单位。
7.根据权利要求5所述一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统，其特征在于，所述将路线中的link投射到各瓦片内包括：
提取路线中各link的起点、终点坐标；
计算起点、终点之间的连线的斜率；
从所述起点开始，以瓦片边长为单步步长，根据所述斜率，计算各link所投射后的瓦片的坐标。
8.根据权利要求7所述一种基于瓦片化的多路线道路筛选规划系统，其特征在于，所述瓦片的坐标(X,Y)计算方法为：
X＝longitude/a
Y＝latitude/a
其中，Longitude为导航坐标的经度值；Latitude为导航坐标的纬度值；X为瓦片x方向的值；Y为瓦片y方向的值；a为瓦片边长。
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