CN111207764B - 一种面向登山的自助路线规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向登山的自助路线规划方法，包括如下步骤：S1、用户采用导航软件选定出发地和目的地；S2、用户根据导航软件上显示的所有已知登山轨迹自主规划登山路径；S3、判断自主规划路径是否可行，如果不可行，转到步骤S2；如果可行，转到步骤S4；S4、导航软件生成新的自规划登山路径，开始导航；S5、导航软件实时语纠偏报警，到达目的地，导航结束。该方法将现有的轨迹全面显示在导航软件的轨迹显示界面上，供用自主选择路线，并通过对轨迹的重合区域进行海拔比较分析，判定用户自主规划的路线是否可行，达到用户可自助规划路线并导航的目的，提高用户的登山体验。

Description

一种面向登山的自助路线规划方法

技术领域

本发明涉及路径规划技术领域，具体的，涉及一种面向登山的自助路线规划方法。

背景技术

目前，基于GPS 的导航方式主要包括路网模型导航、轨迹导航和方向导航。其中，路网模型导航效果最佳，但登山道路信息缺乏，同时人工采集山区完整道路信息工作量大，故在山路利用路网模型进行导航难度较大。方向导航无需采集道路信息，通过罗盘显示当前位置与目标点之间的方向和距离，但山路道路曲折，用户容易产生偏离目标的感觉，导航效果较差。

市面上的轨迹导航往往都是独立的，即用户需要从起始点A出发到达终点B，也许有几条轨迹路线并有交叉点，但是只能选择某一条固定的轨迹进行导航，或者是有一条轨迹是经过地点a和地点b，但是地点a与地点b不是起始点与终点，这样无法轨迹导航，用户的手动选点导航也仅仅是根据用户选点连线，没有判断用户的路线是否可行，用户不可以将现有的轨迹串联起来自主选择路线进行导航。

山区道路错综复杂，路口种类多样，用户在原有一支路径的基础上自己规划的路径，在导航软件上无法判定路径的可行性，也没有一套切实有效的方法去判定自己规划的路径是否可行，这大大降低了自规划路径的安全性，同时影响用户的登山体验。

中国专利，授权公告号：CN105890605B，公开日：2019年2月1日，公开了一种登山导航方法以及智能穿戴设备。其中的方法包括：分别获取以当前位置为出发点，以山顶位置为终点的所有登山路径的登山时间；获取用户生理参数以及登山剩余时间；根据各个登山路径的登山时间、所述登山剩余时间以及所述用户生理参数，确定与所述登山剩余时间和所述用户生理参数对应的导航策略；根据所述导航策略确定登山路径，并根据所述登山路径进行导航。本发明实施例还公开了相应的智能穿戴设备。本发明实施例提供的技术方案有利于提升登山导航功能的智能性和用户体验。该技术方案通过计算攀登各条已知路径的所需时间，选定一条登山路径进行导航，用户并不能自规划登山路径，因此导航软件也不能预估自规划路径的登山用时，用户不能自规划登山路径导致登山的娱乐性和登山体验不佳。

发明内容

本发明的目的是现有轨迹导航针对登山路径，用户不能自规划路径以及如何判定自规划路径可行性的问题，提出了一种面向登山的自助路线规划方法，该方法将现有的轨迹全面显示在导航软件的轨迹显示界面上，供用自主选择路线，并通过对轨迹的重合区域进行海拔比较分析，判定用户自主规划的路线是否可行，达到用户可自助规划路线并导航的目的。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种面向登山的自助路线规划方法，包括如下步骤：

S1、用户采用导航软件选定出发地和目的地；

S2、用户根据导航软件上显示的所有已知登山轨迹自主规划登山路径；

S3、判断自主规划路径是否可行，如果不可行，转到步骤S2；如果可行，转到步骤S4；

S4、导航软件生成新的自规划登山路径，开始导航；

S5、导航软件实时语纠偏报警，到达目的地，导航结束。

步骤S3中，判断自主规划路径是否可行的方法，包括如下步骤：

S31、当导航地图上显示的已知登山轨迹只有一条时，用户选择已知的一条登山轨迹作为自规划登山路径；

S32、当导航地图上显示的已知登山轨迹至少两条且任意一条登山轨迹均没有重合区域，用户选择其中一条登山路线作为自规划登山路线；

S33、当导航地图上显示的已知登山路线至少两条时，至少有两条登山轨迹有重合区域，用户通过导航软件对重合区域进行判断，选择自规划路径策略。

步骤S33中，所述重合区域包括有轨迹重合交叉点和轨迹重合路径；所述轨迹重合交叉点包括有由多条已知登山轨迹交叉而成的单个轨迹重合交叉点以及由多条已知登山轨迹交叉而成的多个轨迹重合交叉点；所述轨迹重合路径包括有由多条已知登山轨迹叠加而成的单条轨迹重合路径以及由多条已知登山轨迹叠加而成的多个轨迹重合路径。

所述单个轨迹重合交叉点的自主路径规划步骤如下：

A1、首先选定交叉点前的一条轨迹；

A2、然后现选择所述交叉点后的一条轨迹；

A3、判定：如果两条轨迹在所述交叉点处的海拔误差在设定的精确度内，则认定两条轨迹能相通，用户将所述叉点前的一条轨迹和所述交叉点后的一条轨迹组合成一条新轨迹，所述新轨迹作为用户自主规划登山路径；

如果两条轨迹在交叉点处的海拔误差超出设定的精确度，则认定两条轨迹不能相通，放弃此轨迹组合方案；转到步骤A2。

所述多个轨迹重合交叉点的自主路径规划步骤如下：

B1、首先选择一个交叉点；

B2、选定所述叉点前的一条轨迹；

B3、选定所述交叉点后的一条轨迹；

B4、判定：如果两条轨迹在所述交叉点处的海拔误差在设定的精确度内，则认定两条轨迹能相通，用户将所述叉点前的一条轨迹和所述交叉点后的一条轨迹组合成一条新轨迹，所述新轨迹作为用户自主规划的一段登山路径；

如果两条轨迹在所述交叉点处的海拔误差超出设定的精确度，则认定两条轨迹不能相通，放弃此轨迹组合方案；转到步骤B5；

B5、选择交叉点后的另外一条轨迹，转到步骤B4；当交叉点后的所有轨迹判定完成，转到步骤B6；

B6、选择另外一个交叉点，转到步骤B2。

所述单条轨迹重合路径的自主路径规划步骤如下：

C1、首先选定两条轨迹；

C2、选定所述两条轨迹重合路径的首端点和末端点；

判定1：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差均在设定的精确度内，随机选出若干个所述轨迹重合路径上的重合点，转到判定2；

判定2；如果两条轨迹在重合点的海拔误差在设定的精确度内，则可将所述轨迹重合路径作为自规划登山路径的一段路径；

判定3：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔均误差超出设定的精确度，则认定所述轨迹重合路径不能作为自规划登山路径的一段路径；

判定4：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差只有一个在设定的精确度内，

则认定所述两条轨迹重合路径单个重合交叉点；

C3、重新选定两条轨迹，转到步骤C2。

所述多条轨迹重合路径的自主路径规划步骤如下：

D1、首先选定一条轨迹重合路径；

D2、选定所述轨迹重合路径内的两条轨迹；

D3、选定所述两条轨迹重合路径的首端点和末端点；

判定5：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差均在设定的精确度内，随机选出若干个所述轨迹重合路径上的重合点，转到判定6；

判定6；如果两条轨迹在重合点的海拔误差在设定的精确度内，则可将所述轨迹重合路径作为自规划登山路径的一段路径；

判定7：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔均误差超出设定的精确度，则认定所述轨迹重合路径不能作为自规划登山路径的一段路径；

判定8：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差只有一个在设定的精确度内，

则认定所述两条轨迹重合路径单个重合交叉点；

D4、选定所述轨迹重合路径内的两条轨迹的另外两条轨迹，转到步骤D3，当轨迹重合路径内所有轨迹判定完成，转到步骤D5；

D5、选定另外一条轨迹重合路径，转到步骤D2。

所述的交叉点不包括出发点和目的地。

步骤S4中，导航软件生成新的自规划登山路径后，导航软件的轨迹显示界面上仅显示自规划的登山路径的轨迹；当登山路径需要重新规划后时，需要按照步骤S3重新进行路径规划可行性判定，已经进行路径判定的结果保留。

步骤S5中，导航软件内设置有避免用户偏移既定路线的语音播报单元和计算用户达到目的地的用时时长的时间预估单元。

本发明的有益效果：该发明提供的技术方案将现有的轨迹全面显示在导航软件的轨迹显示界面上，供用自主选择路线，并通过对轨迹的重合区域进行海拔比较分析，判定用户自主规划的路线是否可行，达到用户可自助规划路线并导航的目的，提高用户的登山体验。

附图说明

图1为本发明的一种面向登山的自助路线规划方法的流程图。

图2为本发明的一种面向登山的自助路线规划方法的山区路口模型示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

山区道路错综复杂，路口种类多样，为方便用户在路口处选择方向，提出了山区路口模型。山区路口模型反映道路分支信息，解决了现有轨迹导航无法提供道路分支信息的问题。路口模型的设计思想是利用可枚举的示意图片直观描述复杂路口，山区路口模型由路口示意图、行进方向指示和描述信息构成，如图2中a、b、c以及d，其中a和b为一组对应指示图，c和d为一组对应指示图，其中利用规范的路口示意图描述山区不规则的路口形状，同时在路口示意图中标识用户当前位置及行进方向；为保证用户在返回出发地时路口提示信息的正确性，每种路口模型包含两组行进方向相对应的指示图，分别表示正向和反向导航时用户的前进方向；在导航时提示海拔信息，在登山路径的路口处，导航软件增加坡度提示。

导航软件在遥感图像道路提取的方法中主要用到去卷积神经网络（Deconvnet）对道路场景进行初始语义分割估计，根据道路的场景外观、深度和几何特征对这些初步估计进行细化，从而提取最终的道路。

具体的：首先根据路面材料，将道路分为多种，对不同的道路使用弱监督标签，然后采用 Deep Lab 构建深度学习模式；

然后由深层次的 ResNet 网络对标签进行训练以及对数据进行测试，最后由完全连接的条件随机场（CRF）使边界恢复，并在滑动窗口中应用光谱角度距离（SpectralAngular Distance，SAD）计算相邻像素之间的差异，用于连接相邻的路段。

如图1所示，一种面向登山的自助路线规划方法，包括如下步骤：

S1、用户采用导航软件选定出发地和目的地；

S2、用户根据导航软件上显示的所有已知登山轨迹自主规划登山路径；

S3、判断自主规划路径是否可行，如果不可行，转到步骤S2；如果可行，转到步骤S4；

S4、导航软件生成新的自规划登山路径，开始导航；

S5、导航软件实时语纠偏报警，到达目的地，导航结束。

步骤S3中，判断自主规划路径是否可行的方法，包括如下步骤：

S31、当导航地图上显示的已知登山轨迹只有一条时，用户选择已知的一条登山轨迹作为自规划登山路径；

S32、当导航地图上显示的已知登山轨迹至少两条且任意一条登山轨迹均没有重合区域，用户选择其中一条登山路线作为自规划登山路线；

S33、当导航地图上显示的已知登山路线至少两条时，至少有两条登山轨迹有重合区域，用户通过导航软件对重合区域进行判断，选择自规划路径策略。

步骤S33中，重合区域包括有轨迹重合交叉点和轨迹重合路径；轨迹重合交叉点包括有由多条已知登山轨迹交叉而成的单个轨迹重合交叉点以及由多条已知登山轨迹交叉而成的多个轨迹重合交叉点；轨迹重合路径包括有由多条已知登山轨迹叠加而成的单条轨迹重合路径以及由多条已知登山轨迹叠加而成的多个轨迹重合路径。

单个轨迹重合交叉点的自主路径规划步骤如下：

A1、首先选定交叉点前的一条轨迹；

A2、然后现选择交叉点后的一条轨迹；

A3、判定：如果两条轨迹在交叉点处的海拔误差在设定的精确度内，则认定两条轨迹能相通，用户将叉点前的一条轨迹和交叉点后的一条轨迹组合成一条新轨迹，新轨迹作为用户自主规划登山路径；

如果两条轨迹在交叉点处的海拔误差超出设定的精确度，则认定两条轨迹不能相通，放弃此轨迹组合方案；转到步骤A2。

多个轨迹重合交叉点的自主路径规划步骤如下：

B1、首先选择一个交叉点；

B2、选定叉点前的一条轨迹；

B3、选定交叉点后的一条轨迹；

B4、判定：如果两条轨迹在交叉点处的海拔误差在设定的精确度内，则认定两条轨迹能相通，用户将叉点前的一条轨迹和交叉点后的一条轨迹组合成一条新轨迹，新轨迹作为用户自主规划的一段登山路径；

如果两条轨迹在交叉点处的海拔误差超出设定的精确度，则认定两条轨迹不能相通，放弃此轨迹组合方案；转到步骤B5；

B5、选择交叉点后的另外一条轨迹，转到步骤B4；当交叉点后的所有轨迹判定完成，转到步骤B6；

B6、选择另外一个交叉点，转到步骤B2。

单条轨迹重合路径的自主路径规划步骤如下：

C1、首先选定两条轨迹；

C2、选定两条轨迹重合路径的首端点和末端点；

判定1：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差均在设定的精确度内，随机选出若干个轨迹重合路径上的重合点，转到判定2；

判定2；如果两条轨迹在重合点的海拔误差在设定的精确度内，则可将轨迹重合路径作为自规划登山路径的一段路径；

判定3：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔均误差超出设定的精确度，则认定轨迹重合路径不能作为自规划登山路径的一段路径；

判定4：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差只有一个在设定的精确度内，

则认定两条轨迹重合路径单个重合交叉点；

C3、重新选定两条轨迹，转到步骤C2。

多条轨迹重合路径的自主路径规划步骤如下：

D1、首先选定一条轨迹重合路径；

D2、选定轨迹重合路径内的两条轨迹；

D3、选定两条轨迹重合路径的首端点和末端点；

判定5：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差均在设定的精确度内，随机选出若干个轨迹重合路径上的重合点，转到判定6；

判定6；如果两条轨迹在重合点的海拔误差在设定的精确度内，则可将轨迹重合路径作为自规划登山路径的一段路径；

判定7：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔均误差超出设定的精确度，则认定轨迹重合路径不能作为自规划登山路径的一段路径；

判定8：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差只有一个在设定的精确度内，

则认定两条轨迹重合路径单个重合交叉点；

D4、选定轨迹重合路径内的两条轨迹的另外两条轨迹，转到步骤D3，当轨迹重合路径内所有轨迹判定完成，转到步骤D5；

D5、选定另外一条轨迹重合路径，转到步骤D2。

特别注意的是，重合的交叉点不包括出发点和目的地。

步骤S4中，导航软件生成新的自规划登山路径后，导航软件的轨迹显示界面上仅显示自规划的登山路径的轨迹；并通过颜色渲染，当登山路径需要重新规划后时，需要按照步骤S3重新进行路径规划可行性判定，已经进行路径判定的结果保留。

步骤S5中，导航软件内设置有避免用户偏移既定路线的语音播报单元和计算用户达到目的地的用时时长的时间预估单元，当用户确定了一条新的登山自规划路径后，时间预估单元结合该条路径的坡度和长度信息，预估用户走完全程所需的时间，便于用户对体力和补给进行合理分配，在登山过程中，如果偏离既定路线一段时间和距离后，语音播报单元会提醒用户回到既定轨道上，以免在山区内迷路或者遇到不安全的情况，当用户走完全程顺利到达目的地后，导航软件将此自主规划登山路径作为下一次登山路径的已知登山路径，导航软件作为用户使用的入口，可以定制和设置私人化的登山路径。

以上所述之具体实施方式为本发明一种面向登山的自助路线规划方法的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

包括如下步骤：

S1、用户采用导航软件选定出发地和目的地；

S2、用户根据导航软件上显示的所有已知登山轨迹自主规划登山路径；

S3、判断自主规划路径是否可行，如果不可行，转到步骤S2；如果可行，转到步骤S4；

判断自主规划路径是否可行的方法包括：当导航地图上显示的已知登山路线至少两条时，至少有两条登山轨迹有重合区域，用户通过导航软件对重合区域进行判断，选择自规划路径策略；

所述重合区域包括有轨迹重合交叉点和轨迹重合路径；对单个轨迹重合交叉点和多个轨迹重合交叉点的自主路径分别规划，对单条轨迹重合路径和多条轨迹重合路径的自主路径分别规划；

所述单个轨迹重合交叉点的自主路径规划步骤如下：

A1、首先选定交叉点前的一条轨迹；

A2、然后选择所述交叉点后的一条轨迹；

A3、判定：如果两条轨迹在所述交叉点处的海拔误差在设定的精确度内，则认定两条轨迹能相通，用户将所述叉点前的一条轨迹和所述交叉点后的一条轨迹组合成一条新轨迹，所述新轨迹作为用户自主规划登山路径；

如果两条轨迹在交叉点处的海拔误差超出设定的精确度，则认定两条轨迹不能相通，放弃此轨迹组合方案；转到步骤A2；

S4、导航软件生成新的自规划登山路径，开始导航；

S5、导航软件实时语纠偏报警，到达目的地，导航结束。

2.根据权利要求1所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

步骤S3中，判断自主规划路径是否可行的方法，包括如下步骤：

S31、当导航地图上显示的已知登山轨迹只有一条时，用户选择已知的一条登山轨迹作为自规划登山路径。

3.根据权利要求2所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

步骤S33中，所述轨迹重合交叉点包括有由多条已知登山轨迹交叉而成的单个轨迹重合交叉点以及由多条已知登山轨迹交叉而成的多个轨迹重合交叉点；所述轨迹重合路径包括有由多条已知登山轨迹叠加而成的单条轨迹重合路径以及由多条已知登山轨迹叠加而成的多个轨迹重合路径。

4.根据权利要求3所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

所述多个轨迹重合交叉点的自主路径规划步骤如下：

B1、首先选择一个交叉点；

B2、选定所述交叉点前的一条轨迹；

B3、选定所述交叉点后的一条轨迹；

B4、判定：如果两条轨迹在所述交叉点处的海拔误差在设定的精确度内，则认定两条轨迹能相通，用户将所述叉点前的一条轨迹和所述交叉点后的一条轨迹组合成一条新轨迹，所述新轨迹作为用户自主规划的一段登山路径；

如果两条轨迹在所述交叉点处的海拔误差超出设定的精确度，则认定两条轨迹不能相通，放弃此轨迹组合方案；转到步骤B5；

B5、选择交叉点后的另外一条轨迹，转到步骤B4；当交叉点后的所有轨迹判定完成，转到步骤B6；

B6、选择另外一个交叉点，转到步骤B2。

5.根据权利要求3所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

所述单条轨迹重合路径的自主路径规划步骤如下：

C1、首先选定两条轨迹；

C2、选定所述两条轨迹重合路径的首端点和末端点；

判定1：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差均在设定的精确度内，随机选出若干个所述轨迹重合路径上的重合点，转到判定2；

判定2；如果两条轨迹在重合点的海拔误差在设定的精确度内，则可将所述轨迹重合路径作为自规划登山路径的一段路径；

判定3：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔均误差超出设定的精确度，则认定所述轨迹重合路径不能作为自规划登山路径的一段路径；

判定4：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差只有一个在设定的精确度内，

则认定所述两条轨迹重合路径单个重合交叉点；

C3、重新选定两条轨迹，转到步骤C2。

6.根据权利要求3所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

所述多条轨迹重合路径的自主路径规划步骤如下：

D1、首先选定一条轨迹重合路径；

D2、选定所述轨迹重合路径内的两条轨迹；

D3、选定所述两条轨迹重合路径的首端点和末端点；

判定5：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差均在设定的精确度内，随机选出若干个所述轨迹重合路径上的重合点，转到判定6；

判定6：如果两条轨迹在重合点的海拔误差在设定的精确度内，则可将所述轨迹重合路径作为自规划登山路径的一段路径；

判定7：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔均误差超出设定的精确度，则认定所述轨迹重合路径不能作为自规划登山路径的一段路径；

判定8：如果两条轨迹重合路径的首端点和末端点处的海拔误差只有一个在设定的精确度内，

则认定所述两条轨迹重合路径单个重合交叉点；

D4、选定所述轨迹重合路径内的两条轨迹的另外两条轨迹，转到步骤D3，当轨迹重合路径内所有轨迹判定完成，转到步骤D5；

D5、选定另外一条轨迹重合路径，转到步骤D2。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

所述的交叉点不包括出发点和目的地。

8.根据权利要求1所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

步骤S4中，导航软件生成新的自规划登山路径后，导航软件的轨迹显示界面上仅显示自规划的登山路径的轨迹；当登山路径需要重新规划后时，需要按照步骤S3重新进行路径规划可行性判定，已经进行路径判定的结果保留。

9.根据权利要求1所述的一种面向登山的自助路线规划方法，其特征在于：

步骤S5中，导航软件内设置有避免用户偏移既定路线的语音播报单元和计算用户达到目的地的用时时长的时间预估单元。