CN109426681B - 一种线路自动化生成方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线路自动化生成方法及装置。本发明能够根据线路需要覆盖的开始点和终点即可全自动生成线路，自动化效率高，极大地节省人力成本；线路自动化生成结果中包括全部的线路铺设方式，可以由用户进行自主选择或者在某些场景下，基于某些原则由机器自动化选择出最优线路；本发明智能化程度高，在人工难以考虑到各种可能的铺设方式的前提下，自动为用户生成全部的线路规划方式，从而为最优线路的选择奠定了基础。

Description

一种线路自动化生成方法及装置

技术领域

本发明涉及线路规划领域，尤其涉及一种线路自动化生成方法及装置。

背景技术

线路规划在很多领域都具有广泛的应用，比如在城市规划领域中，各种轨道交通工具的线路，城市道路建设的线路均需要依据实际情况进行线路规划。再比如，在家装领域，装修过程中线路改造是其中最必不可少，而线路改造也是建立于线路规划的基础之上的，其线路规划的种类众多，包括但不限于强电线路、弱电线路、水路、燃气线路、地暖线路以及中央空调线路。再比如在电路设计领域，为连通各个电路元件并且取得较好的布线效果也要进行线路规划。

显然，线路规划的应用领域较广，设计的专业也较多，但是现有的线路规划难以实现自动化，通常是依据实际情况由人工进行线路规划并绘制线路图，显然，人力成本高，线路规划的效率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种线路自动化生成方法及装置。本发明具体是以如下技术方案实现的：

第一方面，一种线路自动化生成方法，所述方法包括：

步骤1，获取铺设线路的唯一开始点P_start和N(N＞1)个终点Pⁱ _end(1≤i≤N)；

步骤2，生成第一线路数据集，所述步骤2包括：步骤21：对于每个终点Pⁱ _end均执行下述操作：生成由开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路，在所述线路中包括水平线段和竖直线段；步骤22：根据步骤21的线路生成结果构建第一线路数据集；

步骤3，生成第二线路数据集，所述步骤3包括：步骤31，对于每个终点Pⁱ _end均执行下述操作：以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路的集合的第二线路子集Uⁱ，开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路中包括水平线段和竖直线段；步骤32，根据步骤31的线路生成结果构建第二线路数据集；

步骤4，根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果。

优选的，在步骤21中，所述生成由开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路包括：

步骤211，若开始点P_start和终点Pⁱ _end在水平方向或竖直方向共线，则直接将开始点P_start和终点Pⁱ _end连接得到开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路；

步骤212，否则，以所述开始点P_start和所述终点Pⁱ _end为顶点生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_start和所述终点Pⁱ _end分别位于所述基础矩形对角线的两端，沿所述基础矩形的边得到开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的全部线路。

优选的，在步骤31中，所述以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路的集合的第二线路子集Uⁱ包括：

步骤10，若开始点P_start和终点Pⁱ _end不共线，则根据开始点P_start和终点Pⁱ _end生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_start和所述终点Pⁱ _end分别位于所述基础矩形对角线的两端；

步骤20，对于每个终点P^j _end(j≠i)均执行下述操作：

步骤201，若开始点P_start和终点Pⁱ _end不共线，根据开始点P_start和终点P^j _end生成匹配矩形，在所述匹配矩形中所述开始点P_start和所述终点P^j _end分别位于所述匹配矩形对角线的两端；

步骤202，得到匹配矩形有别于开始点P_start和所述终点P^j _end的其它两个顶点D_t，并对于每个落入基础矩形的D_t执行步骤203；

步骤203，生成贯穿开始点P_start、D_t和终点Pⁱ _end的全部线路，在所述线路中包括水平线段和竖直线段；并根据所述全部线路得到数据子集U_i ^j；

步骤30，根据步骤20的执行结果，生成开始点P_start和终点Pⁱ _end之间的线路子集Uⁱ。

优选的，步骤4包括：

步骤41，根据第一线路数据集和第二线路数据集得到N个集合Cⁱ(1≤i≤N)，在集合Cⁱ中的线路的起点均为开始点P_start，终点均为Pⁱ _end；

步骤42，N个集合Cⁱ(1≤i≤N)中的各个元素进行全排列，得到线路自动化生成结果。

优选的，步骤41包括：

步骤411，合并第一线路数据集与第二线路数据集；

步骤412，在合并结果中对线路进行分组，将起点与终点相同的线路分为一组；

步骤413，根据分组结果，构建N个集合Cⁱ(1≤i≤N)，在集合Cⁱ中的线路的起点均为开始点P_start，终点均为Pⁱ _end。

优选的，还包括：

获取过滤条件；

根据所述过滤条件筛选出不可行线路；

去掉所述不可行线路以得到不包括所述不可行线路的线路自动化生成结果。

优选的，当所述过滤条件为障碍物时，所述不可行线路为遇到所述障碍物的线路。

优选的，还包括步骤5：对线路自动化生成结果进行分析。

优选的，所述对线路自动化生成结果进行分析包括：

分析出所述线路自动化生成结果中的共线线路、平行线路和/或相交线路。

第二方面，一种线路自动化生成装置，包括：

获取模块，用于获取铺设线路的唯一开始点P_start和N(N＞1)个终点Pⁱ _end(1≤i≤N)；

第一线路数据集生成模块，用于生成第一线路数据集；

第二线路数据集生成模块，用于生成第二线路数据集；

结果生成模块，用于根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果。

本发明提供了一种线路自动化生成方法及装置，具有如下有益效果：

(1)根据线路需要覆盖的开始点和终点即可全自动生成线路，自动化效率高，极大地节省人力成本；

(2)线路自动化生成结果中包括全部的线路铺设方式，可以由用户进行自主选择或者在某些场景下，基于某些原则由机器自动化选择出最优线路；

(3)本发明智能化程度高，在人工难以考虑到各种可能的铺设方式的前提下，自动为用户生成全部的线路规划方式，从而为最优线路的选择奠定了基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种线路自动化生成方法流程图；

图2是本发明实施例提供的线路布局示意图；

图3是本发明实施例提供的生成由开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路的流程图；

图4是本发明实施例提供的生成用于表征开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路的集合的第二线路子集Uⁱ的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种线路自动化生成装置框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1：

本发明实施例提供一种线路自动化生成方法，如图1所示，所述方法包括：

步骤1，获取铺设线路的唯一开始点P_start和N(N＞1)个终点Pⁱ _end(1≤i≤N)。

以图2为例，图2中包括一个开始点和两个终点，开始点即为P_start，终点即为P¹ _end和P² _end。

步骤2，生成第一线路数据集，所述步骤2包括：步骤21：对于每个终点Pⁱ _end均执行下述操作：生成由开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路，在所述线路中只包括水平线段和竖直线段；步骤22：根据步骤21的线路生成结果构建第一线路数据集。

在步骤2中，是对于每个终点均执行步骤21的操作，因此步骤22中得到的第一线路数据集中包括开始点到各个终点的线路。

具体地，如图3所示，在步骤21中，所述生成由开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路包括：

步骤211，若开始点P_start和终点Pⁱ _end在水平方向或竖直方向共线，则直接将开始点P_start和终点Pⁱ _end连接得到开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的线路。

步骤212，否则，以所述开始点P_start和所述终点Pⁱ _end为顶点生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_start和所述终点Pⁱ _end分别位于所述基础矩形对角线的两端，沿所述基础矩形的边得到开始点P_start至所述终点Pⁱ _end的全部线路。

以图2为例，对于终点P¹ _end执行步骤211和步骤212，即在P_start与P¹ _end之间规划线路的步骤概括如下：显然，P_start与P¹ _end不共线，则直接由P_start和P¹ _end构建矩形P_startMP¹ _endN，从而得到P_start与P¹ _end之间的全部线路[线路P_startMP¹ _end和线路P_startNP¹ _end]；

对于对于终点P² _end执行步骤211和步骤212，即在P_start与P² _end之间规划线路的步骤概括如下：显然，P_start与P² _end不共线，则直接由P_start和P² _end构建矩形P_startXP² _endY，从而得到P_start与P² _end之间的全部线路[线路P_startXP² _end和线路P_startYP² _end]；

综上，对于图2而言，第一线路数据集位[线路P_startMP¹ _end、线路P_startNP¹ _end、线路P_startXP² _end和线路P_startYP² _end]。

步骤3，生成第二线路数据集，所述步骤3包括：步骤31，对于每个终点Pⁱ _end均执行下述操作：以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路的集合的第二线路子集Uⁱ，开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路中只包括水平线段和竖直线段；步骤32，根据步骤31的线路生成结果构建第二线路数据集。

具体地，如图4所示，在步骤31中，所述以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_start至终点Pⁱ _end的线路的集合的第二线路子集Uⁱ包括：

步骤10，若开始点P_start和终点Pⁱ _end不共线，则根据开始点P_start和终点Pⁱ _end生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_start和所述终点Pⁱ _end分别位于所述基础矩形对角线的两端。

步骤20，对于每个终点P^j _end(j≠i)均执行下述操作：

步骤201，若开始点P_start和终点Pⁱ _end不共线，根据开始点P_start和终点P^j _end生成匹配矩形，在所述匹配矩形中所述开始点P_start和所述终点P^j _end分别位于所述匹配矩形对角线的两端；

步骤202，得到匹配矩形有别于开始点P_start和所述终点P^j _end的其它两个顶点D_t，并对于每个落入基础矩形的D_t执行步骤203；

步骤203，生成贯穿开始点P_start、D_t和终点Pⁱ _end的全部线路，在所述线路中只包括水平线段和竖直线段；并根据所述全部线路得到数据子集U_i ^j。

步骤30，根据步骤20的执行结果，生成开始点P_start和终点Pⁱ _end之间的线路子集Uⁱ。

以图2为例，以终点P² _end的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_start至终点P¹ _end的线路的集合的第二线路子集U¹包括：根据P_start和P¹ _end构建基础矩形P_startMP¹ _endN，根据P_start和P² _end构建匹配矩形P_startXP² _endY，显然匹配矩形P_startXP² _endY的顶点X落入基础矩形P_startMP¹ _endN之中，由此得到线路子集U¹[线路P_startXMP¹ _end和线路P_startXOP¹ _end]；同样道理，以终点P¹ _end的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_start至终点P² _end的线路的集合的线路子集U²[线路P_startXOC和线路P_startNOC]，从而最终得到图2中的第二线路子集[线路P_startXMP¹ _end、线路P_startXOP¹ _end、线路P_startXOC和线路P_startNOC]。

步骤4，根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果。

需要强调的是，对于N＞1的情况，在执行步骤1-3后执行步骤4，对于N＝1的情况，不需要执行步骤3，执行步骤1-2后执行步骤4即可，在步骤4中第二数据集即为空集。

具体地，步骤4包括：

步骤41，根据第一线路数据集和第二线路数据集得到N个集合Cⁱ(1≤i≤N)，在集合Cⁱ中的线路的起点均为开始点P_start，终点均为Pⁱ _end。

具体地，步骤41包括：

步骤411，合并第一线路数据集与第二线路数据集；

步骤412，在合并结果中对线路进行分组，将起点与终点相同的线路分为一组；

步骤413，根据分组结果，构建N个集合Cⁱ(1≤i≤N)，在集合Cⁱ中的线路的起点均为开始点P_start，终点均为Pⁱ _end。

以图2为例，在步骤41中得到两个分组，分组1：线路P_startMP¹ _end、线路P_startNP¹ _end、线路P_startXMP¹ _end和线路P_startXOP¹ _end；分组2：线路P_startXP² _end、线路P_startYP² _end、线路P_startXOP² _end和线路P_startNOP² _end。

步骤42，N个集合Cⁱ(1≤i≤N)中的各个元素进行全排列，得到线路自动化生成结果。

以图2为例，分组1有四条线路，分组2有四条线路，显然，得到16排列结果，即线路自动化生成结果包括16中线路布设方式。

在实际的线路规划中，往往的到的线路自动化生成结果中有些会不满足某些预设条件，这种预设条件即成为了过滤条件，为了在这些过滤条件存在的前提下，自动化得到线路生成结果，本发明实施例还包括下述步骤：

获取过滤条件；

根据所述过滤条件筛选出不可行线路；

去掉所述不可行线路以得到不包括所述不可行线路的线路自动化生成结果。

具体地，当所述过滤条件为障碍物时，所述不可行线路为遇到所述障碍物的线路。

为了便于用户对于线路自动化生成结果进行挑选，本发明实施例还包括步骤5：对线路自动化生成结果进行分析。

具体地，所述对线路自动化生成结果进行分析包括：

分析出所述线路自动化生成结果中的共线线路、平行线路和/或相交线路。

本发明提供了一种线路自动化生成方法及装置，能够根据线路需要覆盖的开始点和终点即可全自动生成线路，自动化效率高，极大地节省人力成本；在人工难以考虑到各种可能的铺设方式的前提下，自动为用户生成全部的线路规划方式，从而为最优线路的选择奠定了基础。

实施例2：

本发明还提供一种线路自动化生成装置，本发明中所述的装置可以用于实现实施例中所述的方法，所述装置能够用于实现线路的自动化规划，从而为人们在线路规划的实际生活中提供极大便利，如图5所述，所述装置包括：

获取模块201，用于获取铺设线路的唯一开始点P_start和N(N＞1)个终点Pⁱ _end(1≤i≤N)；

第一线路数据集生成模块202，用于生成第一线路数据集；

第二线路数据集生成模块203，用于生成第二线路数据集；

结果生成模块204，用于根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果。

本发明的装置实施例中所述的装置均与方法实施例基于同样地发明构思。

需要说明的是：上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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 (9)

1.一种线路自动化生成方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，获取铺设线路的唯一开始点P_strat和N(N＞1)个终点

步骤2，生成第一线路数据集，所述步骤2包括：

步骤21：对于每个终点均执行下述操作：生成由开始点P_strat至所述终点/>的线路，在所述线路中包括水平线段和竖直线段；

步骤22：根据步骤21的线路生成结果构建第一线路数据集；

步骤3，生成第二线路数据集，所述步骤3包括：

步骤31，对于每个终点均执行下述操作：以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_strat至终点/>的线路的集合的第二线路子集Uⁱ，开始点P_strat至终点/>的线路中包括水平线段和竖直线段；

步骤32，根据步骤31的线路生成结果构建第二线路数据集；

步骤4，根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果；

在步骤31中，所述以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_strat至终点的线路的集合的第二线路子集Uⁱ包括：

步骤10，若开始点P_strat和终点不共线，则根据开始点P_strat和终点/>生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_strat和所述终点/>分别位于所述基础矩形对角线的两端；

步骤20，对于每个终点均执行下述操作：

步骤201，若开始点P_strat和终点不共线，根据开始点P_strat和终点/>生成匹配矩形，在所述匹配矩形中所述开始点P_strat和所述终点/>分别位于所述匹配矩形对角线的两端；

步骤202，得到匹配矩形有别于开始点P_strat和所述终点的其它两个顶点D_t，并对于每个落入基础矩形的D_t执行步骤203；

步骤203，生成贯穿开始点P_strat、D_t和终点的全部线路，在所述线路中包括水平线段和竖直线段；并根据所述全部线路得到数据子集/>

步骤30，根据步骤20的执行结果，生成开始点P_strat和终点之间的线路子集Uⁱ；

其中，对于N＞1的情况，在执行步骤1-3后执行步骤4，对于N＝1的情况，不需要执行步骤3，执行步骤1-2后执行步骤4即可，在步骤4中第二数据集即为空集。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在步骤21中，所述生成由开始点P_strat至所述终点的线路包括：

步骤211，若开始点P_strat和终点在水平方向或竖直方向共线，则直接将开始点P_strat和终点/>连接得到开始点P_strat至所述终点/>的线路；

步骤212，否则，以所述开始点P_strat和所述终点为顶点生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_strat和所述终点/>分别位于所述基础矩形对角线的两端，沿所述基础矩形的边得到开始点P_strat至所述终点/>的全部线路。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4包括：

步骤41，根据第一线路数据集和第二线路数据集得到N个集合Cⁱ(1≤i≤N)，在集合Cⁱ中的线路的起点均为开始点P_strat，终点均为

步骤42，N个集合Cⁱ(1≤i≤N)中的各个元素进行全排列，得到线路自动化生成结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤41包括：

步骤411，合并第一线路数据集与第二线路数据集；

步骤412，在合并结果中对线路进行分组，将起点与终点相同的线路分为一组；

步骤413，根据分组结果，构建N个集合Cⁱ(1≤i≤N)，在集合Cⁱ中的线路的起点均为开始点P_strat，终点均为

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取过滤条件；

根据所述过滤条件筛选出不可行线路；

去掉所述不可行线路以得到不包括所述不可行线路的线路自动化生成结果。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述过滤条件为障碍物时，所述不可行线路为遇到所述障碍物的线路。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，还包括步骤5：对线路自动化生成结果进行分析。

8.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述对线路自动化生成结果进行分析包括：分析出所述线路自动化生成结果中的共线线路、平行线路和/或相交线路。

9.一种线路自动化生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取铺设线路的唯一开始点P_strat和N(N＞1)个终点

第一线路数据集生成模块，用于生成第一线路数据集；具体用于：对于每个终点均执行下述操作：生成由开始点P_strat至所述终点/>的线路，在所述线路中包括水平线段和竖直线段；根据线路生成结果构建第一线路数据集；

第二线路数据集生成模块，用于生成第二线路数据集；具体用于：对于每个终点均执行下述操作：以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_strat至终点/>的线路的集合的第二线路子集Uⁱ，开始点P_strat至终点/>的线路中包括水平线段和竖直线段；根据线路生成结果构建第二线路数据集；其中，所述以其它终点的存在为前置条件，生成用于表征开始点P_strat至终点/>的线路的集合的第二线路子集Uⁱ包括：

若开始点P_strat和终点不共线，则根据开始点P_strat和终点/>生成基础矩形，在所述基础矩形中所述开始点P_strat和所述终点/>分别位于所述基础矩形对角线的两端；

对于每个终点均执行下述操作：若开始点P_strat和终点/>不共线，根据开始点P_strat和终点/>生成匹配矩形，在所述匹配矩形中所述开始点P_strat和所述终点/>分别位于所述匹配矩形对角线的两端；

得到匹配矩形有别于开始点P_strat和所述终点的其它两个顶点D_t，并对于每个落入基础矩形的D_t执行生成贯穿开始点P_strat、D_t和终点/>的全部线路，在所述线路中包括水平线段和竖直线段；并根据所述全部线路得到数据子集/>

根据执行结果，生成开始点P_strat和终点之间的线路子集Uⁱ；其中，对于N＞1的情况，在执行所述获取铺设线路的唯一开始点P_strat和N(N＞1)个终点/>所述生成第一线路数据集以及所述生成第二线路数据集后执行所述根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果，对于N＝1的情况，不需要执行所述生成第二线路数据集，执行所述获取铺设线路的唯一开始点P_strat和N(N＞1)个终点/>和所述生成第一线路数据集后执行所述根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果即可，在所述根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果中第二数据集即为空集；

结果生成模块，用于根据第一线路数据集和第二线路数据集得到线路自动化生成结果。