CN108827314A - 一种路径规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路径规划方法，其包括以下步骤：S1、在直角坐标系中录入每个目的地的位置；S2、建立同心圆，使每个目的地位于最大圆内；S3、将分布在同一圆环内的目的地连线成封闭的路径；S4、删除相邻两个圆环中两条封闭路径出现交叉的路段；S5、根据每个圆环中相邻两个目的地之间的路径长度是否大于该路径两端目的地与相邻圆环中的最近目的地的连线长度重新选择路径；S6、将非闭合路径的端点与其他非闭合路径的端点连接成一个闭合的路径，完成路径规划。本发明可以有效地规划多个站点之间的路径，不仅会提高行进效率，还会减少行进过程中资源的浪费，特别适用于物流配送等涉及多个站点的任务。

Description

一种路径规划方法

技术领域

本发明涉及路径规划领域，具体涉及一种路径规划方法。

背景技术

对于物流人员来说，在配送过程中通常会在多个站点进行装卸货，并在装卸货完成后会返回至出发位置，因此有效地规划多个站点之间的路径，不仅会提高配送效率，还会减少配送资源的浪费。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种路径规划方法提供了一种高效的多站点路径规划方法，有利于缩短到达所有站点的时间。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种路径规划方法，其包括以下步骤：

S1、在直角坐标系中录入每个目的地的位置；

S2、在录入目的地的直角坐标系中建立n个同心圆，使每个目的地位于最大圆内，得到n个圆环；

S3、采用PNP算法将分布在同一圆环内的目的地进行连线，得到n条封闭的路径；

S4、判断位于相邻两个圆环中的两条封闭路径是否出现交叉，若是则删除出现交叉的路段，并进入步骤S5，否则直接进入步骤S5；

S5、判断位于每个圆环中相邻两个目的地之间的路径长度是否大于该路径两端目的地与相邻圆环中的最近目的地的连线长度，若是，则将该路径的端点与相邻圆环中的最近目的地相连接并取消该路径；否则保留该路径；得到若干条非闭合的路径；

S6、获取步骤S5得到的每条非闭合的路径的端点与其他非闭合的路径的端点的距离，根据距离最小原则将每条非闭合的路径连接成一个闭合的路径，完成路径规划。

进一步地，步骤S2的具体方法包括以下步骤：

S2-1、在录入目的地的直角坐标系中先建立一个圆，使得所有目的地位于该圆内；

S2-2、缩小第一个圆的半径构建第一个圆的同心圆，使得相邻同心圆形成的圆环内均有目的地，直至所构建的同心圆内不包含目的地，得到n个圆环；其中每次半径缩小值均大于等于设定阈值。

进一步地，步骤S3的具体方法包括以下步骤：

S3-1、判断分布在同一圆环内的目的地数量是否大于4，若是则进入步骤S3-2，否则按照连线不交叉原则将该圆环内的目的地进行封闭连接，并进入步骤S4；

S3-2、在该圆环内选取4个按照连线不交叉原则所构成最大面积四边形的目的地，并将该四边形作为初始路径；

S3-3、获取该圆环内距离初始路径的边最近的剩余目的地，将该目的地与该边的两个端点相连接，并删除该两个端点的原始边，得到更新后的路径；

S3-4、将更新后的路径作为初始路径，重复步骤S3-3，直至该圆环内的所有目的地在同一封闭路径上，进而对应得到n个圆环的n条封闭路径。

本发明的有益效果为：本发明可以有效地规划多个站点之间的路径，不仅会提高行进效率，还会减少行进过程中资源的浪费，特别适用于物流配送等涉及多个站点的任务。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为将分布在同一圆环内的目的地进行连线的示意图；

图3为完成路径规划后的路径示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1、图2和图3所示，该路径规划方法包括以下步骤：

S1、在直角坐标系中录入每个目的地的位置；

S2、在录入目的地的直角坐标系中建立n个同心圆，使每个目的地位于最大圆内，得到n个圆环；

S3、采用PNP算法将分布在同一圆环内的目的地进行连线，得到n条封闭的路径；

S4、判断位于相邻两个圆环中的两条封闭路径是否出现交叉，若是则删除出现交叉的路段，并进入步骤S5，否则直接进入步骤S5；

S5、判断位于每个圆环中相邻两个目的地之间的路径长度是否大于该路径两端目的地与相邻圆环中的最近目的地的连线长度，若是，则将该路径的端点与相邻圆环中的最近目的地相连接并取消该路径；否则保留该路径；得到若干条非闭合的路径；

S6、获取步骤S5得到的每条非闭合的路径的端点与其他非闭合的路径的端点的距离，根据距离最小原则将每条非闭合的路径连接成一个闭合的路径，完成路径规划。

步骤S2的具体方法包括以下步骤：

S2-1、在录入目的地的直角坐标系中先建立一个圆，使得所有目的地位于该圆内；

S2-2、缩小第一个圆的半径构建第一个圆的同心圆，使得相邻同心圆形成的圆环内均有目的地，直至所构建的同心圆内不包含目的地，得到n个圆环；其中每次半径缩小值均大于等于设定阈值，即相邻同心圆之间的距离有最小值，避免形成的圆环中不包含目的地。

步骤S3的具体方法包括以下步骤：

S3-1、判断分布在同一圆环内的目的地数量是否大于4，若是则进入步骤S3-2，否则按照连线不交叉原则将该圆环内的目的地进行封闭连接，并进入步骤S4；

S3-2、在该圆环内选取4个按照连线不交叉原则所构成最大面积四边形的目的地，并将该四边形作为初始路径；

S3-3、获取该圆环内距离初始路径的边最近的剩余目的地，将该目的地与该边的两个端点相连接，并删除该两个端点的原始边，得到更新后的路径；

S3-4、将更新后的路径作为初始路径，重复步骤S3-3，直至该圆环内的所有目的地在同一封闭路径上，进而对应得到n个圆环的n条封闭路径。

综上所述，本发明可以有效地规划多个站点之间的路径，不仅会提高行进效率，还会减少行进过程中资源的浪费，特别适用于物流配送等涉及多个站点的任务。

Claims (3)

1.一种路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在直角坐标系中录入每个目的地的位置；

S2、在录入目的地的直角坐标系中建立n个同心圆，使每个目的地位于最大圆内，得到n个圆环；

S3、采用PNP算法将分布在同一圆环内的目的地进行连线，得到n条封闭的路径；

S4、判断位于相邻两个圆环中的两条封闭路径是否出现交叉，若是则删除出现交叉的路段，并进入步骤S5，否则直接进入步骤S5；

S5、判断位于每个圆环中相邻两个目的地之间的路径长度是否大于该路径两端目的地与相邻圆环中的最近目的地的连线长度，若是，则将该路径的端点与相邻圆环中的最近目的地相连接并取消该路径；否则保留该路径；得到若干条非闭合的路径；

S6、获取步骤S5得到的每条非闭合的路径的端点与其他非闭合的路径的端点的距离，根据距离最小原则将每条非闭合的路径连接成一个闭合的路径，完成路径规划。

2.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于：所述步骤S2的具体方法包括以下步骤：

S2-1、在录入目的地的直角坐标系中先建立一个圆，使得所有目的地位于该圆内；

S2-2、缩小第一个圆的半径构建第一个圆的同心圆，使得相邻同心圆形成的圆环内均有目的地，直至所构建的同心圆内不包含目的地，得到n个圆环；其中每次半径缩小值均大于等于设定阈值。

3.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于：所述步骤S3的具体方法包括以下步骤：

S3-1、判断分布在同一圆环内的目的地数量是否大于4，若是则进入步骤S3-2，否则按照连线不交叉原则将该圆环内的目的地进行封闭连接，并进入步骤S4；

S3-2、在该圆环内选取4个按照连线不交叉原则所构成最大面积四边形的目的地，并将该四边形作为初始路径；

S3-3、获取该圆环内距离初始路径的边最近的剩余目的地，将该目的地与该边的两个端点相连接，并删除该两个端点的原始边，得到更新后的路径；

S3-4、将更新后的路径作为初始路径，重复步骤S3-3，直至该圆环内的所有目的地在同一封闭路径上，进而对应得到n个圆环的n条封闭路径。