CN108731680A - 一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法 - Google Patents

一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法 Download PDF

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Abstract

一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，所述热点大型展馆内路径规划系统包括安装在医院内的多个路径规划装置，每个路径规划装置均包括识别模块，测距模块，通信模块和处理器，移动检测模块，灯光控制模块。通信模块将信息经过处理器处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发的控制命令，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令,经过处理发送给灯光控制模块,灯光控制模块控制相应的灯具的亮灭;中心计算机计算出路径后，找出这些节点对应的路径规划装置，并依次向对应地址的路径规划装置逐步发送亮灯指令,实现灯光导航。

Description

一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法
技术领域
本发明涉及一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法。
背景技术
目前国内很多热点大型展馆的展出异常火爆，常常发生各种拥堵，一些展区极度拥堵，而一些展区游人稀少而游人不知。
现行游客进入热点大型展馆后，具体的路径还需游客自己选择，会因各种原因拥堵或绕路，常常造成时间和空间资源浪费。另外大型展馆内游玩时，不少游客往往在下半程体力严重不足，往往有极强的结束游览的意愿，但此时离展馆出口往往并不近，对这些“行为不便”的体力不足的特殊游客，展馆目前没有什么服务。
另外，热点大型展馆内拥有大量的照明灯具，它们的合理控制对节省电能起着重要的作用。传统的方法主要采用热点大型展馆内路灯的总体开关，热点大型展馆内总体控制开关的灯要么全亮，要么全关，浪费且不够环保。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，该系统能够合理进行路径规划并利用热点大型展馆内灯光进行导航，使特殊游客、灯光、路径及展馆有机结合起来，载有特殊游客的车的路段有额外的照明，更加明亮，达到了方便、安全、节能、高效的理想效果。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，所述热点大型展馆内路径规划系统包括安装在医院内的多个路径规划装置，每个路径规划装置均包括用于识别装置附近特殊游客的电子标签信息的识别模块，检测距离的测距模块，通信模块和处理器，移动检测模块，灯光控制模块。通信模块用于将识别模块、测距模块、移动检测模块获得的信息经过处理器处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发的控制命令，移动检测模块可以检测装置附近有无行驶中的助力车辆以及游客以及速度。灯光控制模块可以根据控制命令控制灯具的亮灭以及车辆锁的开启与关闭。处理器可以控制识别模块、测距模块、移动检测模块的工作，并将它们获得的信息进行处理，通过通信模块上传给中心计算机，同时它将通信模块接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块，完成相应的控制任务。这些模块都可以利用现有技术实现，路径规划装置借助这些模块将这些功能组合到了一起。
识别模块以及测距模块协同获得热点大型展馆内某一特殊游客所处的具体位置，测距模块以及移动检测模块协同获得道路拥堵情况。测距模块根据测得同向临近间的人的距离，当小于一个阙值时，判定为拥堵，否则为通畅；移动检测模块测得移动速度极小时，判定为拥堵，否则为通畅；
中心计算机在计算路径时，首先生成道路拓扑图。拓扑图上的每个节点处都有路径规划装置。中心计算机计算出路径后，将拓扑图上处于路径上的节点按从起点到终点的顺序依次排列出来，同时将与这些节点对应的路径规划装置的地址查询出来，并按照一定的时间间隔顺序的向对应地址的路径规划装置逐步发送亮灯以及音频播放命令；包括以下步骤：
步骤一：特殊游客在大型展馆内游览需要中途结束游览时，中心计算机借助路径规划装置的测距装置识别出游客位置信息、识别装置识别出游客的电子标签信息，为该游客分配一个游客附近的助力车辆，游客去附近取用该助力车辆；
步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
步骤四：中心计算机根据路径规划装置传送上来的信息，判断游客是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径规划装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段是否拥堵，如没拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；
所述步骤三中利用迪杰斯特拉算法进行搜索，具体步骤为：
(3-1)将热点大型展馆大门设为起点S，设指定展区为终点T，并赋S终值为0；
(3-2)赋Y临时值，Y是与刚获得终值的点,X,直接相连的点：
（01）Y临时值= X终值+路段XY的权重；
（02）如Y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋Y新的临时值；
（03）若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点T被赋予终值；
（3-5）从T到S回溯，确定路段：假定已经确定点B在路径上，如果：B的终值-A的终值=路段AB的权重，则取AB路段；
（3-6）将所述从S到T的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
所述每个路径规划装置均有唯一的不同于其它的路径规划装置的一个IP地址。
所述路径规划装置可安装在道路俩侧护栏或墙上或屋顶上或地面。
在道路俩侧用于亮灯导航的灯具，位于所行驶车道的俩侧；具体而言包括位于道路的俩侧护栏，还包括置于道路中间的车道另一侧的地面灯具。
路径规划装置与灯具临近安置。
所述每个路径规划装置均对应有唯一的IP地址。
实际路径交点对应所述拓扑图中节点，每个助力车车库各对应所述拓扑图中节点，每个节点处都安置有路径规划装置。
所述拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。
拓扑图中节点，还包括各展区以及展馆大门，每个节点处都安置有路径规划装置。
每个路径规划装置都有属于其自身的一些信息，包括IP地址、安装位置、初始状态、相邻节点间路段长度等，这些信息以表格的形式存入自身芯片内，中心计算机调用这些信息可以生成道路拓扑图，中心计算机通过分析路径规划装置上传的热点大型展馆内游客的实时信息，获知热点大型展馆内的实时交通状态(如当前被规划游客所处的位置、热点大型展馆内哪些位置发生拥堵)，据此更新拓扑图，并根据更新的拓扑图，计算出对应的路径，热点大型展馆内的交通状态是在不断变化的，拓扑图也会据此不断更新，中心计算机也会根据更新的拓扑图对路径及时进行调整。
特殊游客入热点大型展馆内游览需要中途结束游览时，中心计算机借助路径规划装置的测距装置识别出游客位置信息、识别装置识别出游客的电子标签信息，为该游客分配一个游客附近的助力车辆，将助力车辆写入电子标签，发送给游客，游客去附近取用该助力车辆；解除该助力车辆锁。
此时该车的起点为当前位置，终点为展馆大门，中心计算机查询展馆大门对应的路径规划装置地址以及当前位置对应的路径规划装置地址。根据最近一次路径规划装置传上来的热点大型展馆内的信息获得热点大型展馆内的交通信息状况，生成热点大型展馆拓扑图，中心计算机为该车规划一条初始路径，随后根据热点大型展馆内的实时交通信息以及该车的实时位置进行路径调整。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径规划装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。
展区门口的路径规划装置探测到游客已经到达门口，游客离开后，助力车辆锁落下，关闭助力车辆锁。
如特殊游客希望从展馆中途开始游览，那么规划途径改变起点、终点，将起点改为展馆大门，终点改为某展区就可以将游客径直送往某展区，开始游览。
夜晚时，可以用亮度高的无色照明灯具导航时照明，达到行驶路线高亮以方便安全行驶，而作为基础照明的实行总体控制的普通照明灯具亮度不要太高，一则免得浪费能源，二则保证导航的灯具与普通照明灯具的区分，使得驾车者能够极容易的被导航；白天时可以以肉眼易见的彩色光作为导航灯的灯光，当导航的特殊游客较多时，同时亮起的灯光应该各不相同对于不同的特殊游客；对于同一个患者灯光颜色应该始终用同一种颜色。
本发明的有益效果：
本申请能够合理进行路径规划并利用热点大型展馆内灯光进行导航，使游客、灯光、路径及展区的处置有机结合起来，达到了给特殊游客最大方便；另外还达到道路畅通、安全、节能的理想效果；在计算路径时，以迪杰斯特拉算法为基础，结合热点大型展馆实际情况以及实时路况进行计算，能够减少冗余计算，提高运算效率。计算出来的路径，最终通过中心计算机与路径规划装置的配合，通过相应灯具的亮灭，以灯光导航的形式实现。
本发明以迪杰斯特拉算法为探索路径的核心算法，在具体搜索路径时，考虑迪杰斯特拉算法的特殊性质，一条路径S-->T经由算法算出后，实际上，除起始点S外的所有点到S的最短路径都已经一并给出，也即S到到任一节点的最短路径出来了，所以，本算法巧妙反复应用这一特性，在道路有拥堵等状况时改变终点T，可以大为减少道路规划时间，实际的寻找路径时间仅为一次，只是最后一步回溯给出具体路段节点时有一点计算，所以导航非常迅速准确、流畅、高效。
附图说明
图1为一示意图显示路径规划装置；
图中，100路径规划装置，110识别模块，120通信模块，130测距模块，140移动检测模块，150灯光控制模块，160处理器。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
本实例中的热点大型展馆内路径规划装置安装在热点大型展馆内灯具附近，一个热点大型展馆内包含若干个这样的装置。每个装置有一个唯一的地址。
图1显示依据本发明实施例的路径规划装置图。一路径规划装置100包括一识别模块110、一通信模块120、一测距模块130、一移动检测模块140、一灯光控制模块150、一处理器160。识别模块110主要用于识别装置附近特殊游客的电子标签信息，识别模块110以及测距模块130协同获得热点大型展馆内某一特殊游客所处的具体位置，以及道路拥堵情况。测距模块130根据测得同向临近间的距离，当小于一个阙值时，判定为拥堵，否则为通畅，通信模块120主要用于将识别模块110、测距模块130、移动检测模块140获得的信息经过处理器160处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发的控制命令。测距模块130可以通过检测距离等。移动检测模块140 可以检测装置附近有无行驶中的助力车辆以及游客移动速度等。灯光控制模块150可以根据控制命令控制灯具的亮灭以及车辆锁的开启与关闭。处理器160可以控制识别模块110、测距模块130、移动检测模块 140的工作，并将它们获得的信息进行处理，通过通信模块120上传给中心计算机，同时它将通信模块120接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块150，完成相应的控制任务。这些模块都可以利用现有技术实现，路径规划装置借助这些模块将这些功能组合到了一起。
中心计算机在计算路径时，首先生成道路拓扑图。拓扑图上的每个节点处都有路径规划装置。
拓扑图上分布的节点包括：根据路径规划装置的分布位置得到的车道节点、展区节点、车库节点，展馆大门。
下面依据实施例详述本发明所述路径规划方法以及步骤。
在进入展馆大门前，特殊游客需要先办理手续以生成有游客信息的电子标签。
步骤一：特殊游客在大型展馆内游览需要中途结束游览时，中心计算机借助路径规划装置的测距装置识别出游客位置信息、识别装置识别出游客的电子标签信息，为该游客分配一个游客附近的助力车辆，游客去附近取用该助力车辆；
确定该车的起点，终点为展馆大门，确定起点和终点，获取起点和终点的坐标；
步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径，进行搜索；
具体步骤为：
(3-1)将热点大型展馆大门设为起点S，设指定展区为终点T，并赋S终值为0；
(3-2)赋Y临时值，Y是与刚获得终值的点,X,直接相连的点：
（1）Y临时值= X终值+路段XY的权重；
（2）如Y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋Y新的临时值；
（3）若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点T被赋予终值；
（3-5）从T到S回溯，确定路段：假定已经确定点B在路径上，如果：B的终值-A的终值=路段AB的权重，则取AB路段；
（3-6）将所述从S到T的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
从起点S向着终点T搜索得出一条最短路径。搜索时将步骤一中确定的起点设为迪杰斯特拉算法中的终点T，步骤一中确定的终点设为迪杰斯特拉算法中的起点S，搜索一条路径。
步骤四：中心计算机根据路径规划装置传送上来的信息，判断游客是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，游客到了展馆门口，向展区节点发送关灯指令；如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径规划装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段上是否拥堵，如没有拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯指令，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为终点；如有来车，则剔除这条路段，返回步骤三，重新计算一条新路径。
特殊游客入热点大型展馆内游览需要中途结束游览时，中心计算机借助路径规划装置的测距装置识别出游客位置信息、识别装置识别出游客的电子标签信息，为该游客分配一个游客附近的助力车辆，将助力车辆写入电子标签，发送给游客，游客去附近取用该助力车辆；解除该助力车辆锁。
此时该车的起点为当前位置，终点为展馆大门，中心计算机查询展馆大门对应的路径规划装置地址以及当前位置对应的路径规划装置地址。根据最近一次路径规划装置传上来的热点大型展馆内的信息获得热点大型展馆内的交通信息状况，生成热点大型展馆拓扑图，中心计算机为该车规划一条初始路径，随后根据热点大型展馆内的实时交通信息以及该车的实时位置进行路径调整，避免游客发生拥堵以及其他任何耽误特殊游客时间、精力的行为。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径规划装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。
展区门口的路径规划装置探测到游客已经到达门口，游客离开后，助力车辆锁落下，关闭助力车辆锁。

Claims (8)

1.一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，所述热点大型展馆内路径规划系统包括安装在医院内的多个路径规划装置，每个路径规划装置均包括用于识别装置附近特殊游客的电子标签信息的识别模块，检测距离的测距模块，通信模块和处理器，移动检测模块，灯光控制模块;
通信模块用于将识别模块、测距模块、移动检测模块获得的信息经过处理器处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发的控制命令，移动检测模块可以检测附近的助力车辆以及游客的移动速度等信息,
灯光控制模块可以根据控制命令控制灯具的亮灭以及车辆锁的开启与关闭,
处理器可以将识别模块、测距模块、移动检测模块的获得的信息进行处理，通过通信模块上传给中心计算机，同时将通信模块接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块，完成相应的控制任务,
这些模块都可以利用现有技术实现，路径规划装置借助这些模块将这些功能组合到了一起;
中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再找出这些节点对应的路径规划装置，并依次向对应地址的路径规划装置逐步发送亮灯命令；
其特征是，包括以下步骤：
步骤一：特殊游客在大型展馆内游览需要中途结束游览时，中心计算机借助路径规划装置的测距装置识别出游客位置信息、识别装置识别出游客的电子标签信息，为该游客分配一个游客附近的助力车辆，游客去附近取用该助力车辆；
步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
步骤四：中心计算机根据路径规划装置传送上来的信息，判断特殊游客是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径规划装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段是否拥堵，如没拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；
所述步骤三中利用迪杰斯特拉算法进行搜索，具体步骤为：
(3-1)将热点大型展馆大门设为起点S，设指定展区为终点T，并赋S终值为0；(3-2)赋Y临时值，Y是与刚获得终值的点,X,直接相连的点：
Y临时值= X终值+路段XY的权重；
如Y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋Y新的临时值；
若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点T被赋予终值；
（3-5）从T到S回溯，确定路段：假定已经确定点B在路径上，如果：B的终值-A的终值=路段AB的权重，则取AB路段；
（3-6）将所述从S到T的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
2.如权利要求1所述的一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，所述路径规划装置可安装在道路俩侧护栏或墙上或屋顶上或地面。
3.如权利要求1所述一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，在道路俩侧用于亮灯导航的灯具，位于所行驶车道的俩侧；具体而言包括位于道路的俩侧护栏，还包括置于道路中间的车道另一侧的地面灯具。
4.如权利要求1所述一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，路径规划装置与灯具临近安置。
5.如权利要求1所述的一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，所述每个路径规划装置均对应有唯一的IP地址。
6.如权利要求1所述的一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，实际路径交点对应所述拓扑图中节点，每个助力车车库对应所述拓扑图中节点，每个节点处都安置有路径规划装置。
7.如权利要求1所述的一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，所述拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。
8.如权利要求1所述的一种热点大型展馆内路径规划系统的规划方法，其特征是，所述拓扑图中节点，还包括各展区以及展馆大门，每个节点处都安置有路径规划装置。
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