CN111678527B - 路径网络图生成方法及装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种路径网络图生成方法及装置、电子设备以及计算机可读存储介质，涉及自动驾驶技术领域，可以应用于生成自动驾驶车辆的路由网络拓扑图的场景。该路径网络图生成方法包括：获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图；将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。本公开可以控制复杂路网下路由的求解规模，并将回环问题设计到路由拓扑网络之中。

Description

路径网络图生成方法及装置、电子设备和存储介质

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种路径网络图生成方法、路径网络图生成装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

背景技术

在自动驾驶或者辅助驾驶中，路由需要从起点到终点找到一条最优的行驶路径。路由的基础是构建一张包含路网信息的拓扑网络，网络中道路被抽象成节点(node)，道路的联通关系被抽象成边(edge)，道路和道路之间距离、路况等信息构成了边的代价(cost)。现有技术中，路由拓扑网络是根据道路基本的拓扑信息构建而成。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种路径网络图生成方法、路径网络图生成装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服现有的路由网络无法解决回环问题且在复杂路网下路由求解规模过大的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本发明的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种路径网络图生成方法，包括：获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图；将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

可选的，基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合，包括：确定物理起点的起点位置坐标，并获取物理起点的起点搜索范围；根据起点位置坐标和起点搜索范围确定与物理起点对应的多个起始节点，并根据多个起始节点生成起点集合；确定物理终点的终点位置坐标，并获取物理终点的终点搜索范围；根据终点位置坐标和终点搜索范围确定与物理终点对应的多个终止节点，并根据多个终止节点生成终点集合。

可选的，确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图，包括：判断物理起点和物理终点是否处于同一目标节点；如果物理起点和物理终点处于同一目标节点，则将目标节点确定为可分裂节点；对可分裂节点进行分裂处理，以生成第一分裂节点和第二分裂节点；确定与目标节点关联的关联节点，并根据关联节点生成第一分裂节点和第二分裂节点分别对应的分裂连接边；根据第一分裂节点、第二分裂节点和分裂连接边生成分裂路径子图。

可选的，分裂连接边包括第一分裂连接边和第二分裂连接边，根据关联节点生成第一分裂节点和第二分裂节点分别对应的分裂连接边，包括：分别确定与关联节点对应的前驱节点和后继节点；生成前驱节点与第一分裂节点之间的第一分裂连接边，并将第一分裂连接边对应的第一边代价添加至第一分裂连接边；生成前驱节点与第二分裂节点之间的第二分裂连接边，并将第二分裂连接边对应的第二边代价添加至第二分裂连接边；生成第一分裂节点与第二分裂节点之间的第三分裂连接边，并将第三分裂连接边对应的第三边代价添加至第三分裂连接边。

可选的，虚拟子图包括分裂节点，根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图，包括：根据虚拟起点、虚拟终点和分裂节点确定虚拟连接边；确定虚拟连接边对应的虚拟边代价，并将虚拟边代价添加至虚拟连接边；根据虚拟起点、虚拟终点和虚拟连接边生成虚拟路径子图。

可选的，虚拟连接边包括第一虚拟连接边和第二虚拟连接边，根据虚拟起点、虚拟终点和分裂节点确定虚拟连接边，包括：确定与虚拟起点关联的第一关联节点；其中，第一关联节点包括起点集合中的各起始节点以及第一分裂节点；生成虚拟起点与第一关联节点之间的第一虚拟连接边；确定与虚拟终点关联的第二关联节点；其中，第二关联节点包括终点集合中的各终止节点以及第二分裂节点；生成虚拟起点与第二关联节点之间的第二虚拟连接边。

可选的，确定虚拟连接边对应的虚拟边代价，包括：将虚拟起点距离起始节点的距离确定为第一距离，并将虚拟终点距离终止节点的距离确定为第二距离；确定虚拟起点所处当前道路的道路信息，并根据道路信息确定虚拟起点的起点朝向与当前道路的道路走向之间的朝向偏差；根据第一距离、第二距离和朝向偏差确定虚拟边代价。

可选的，上述方法还包括：确定目标车辆，并确定目标车辆的起点坐标和终点坐标；根据起点坐标和终点坐标从目标路径拓扑图中确定目标车辆的行车路径；其中，行车路径对应的边代价最小。

根据本公开的第二方面，提供一种路径网络图生成装置，包括：节点集合确定模块，用于获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；分裂子图确定模块，用于确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；虚拟子图确定模块，用于根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图；目标路径图生成模块，用于将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

可选的，节点集合确定模块包括节点集合确定单元，用于确定物理起点的起点位置坐标，并获取物理起点的起点搜索范围；根据起点位置坐标和起点搜索范围确定与物理起点对应的多个起始节点，并根据多个起始节点生成起点集合；确定物理终点的终点位置坐标，并获取物理终点的终点搜索范围；根据终点位置坐标和终点搜索范围确定与物理终点对应的多个终止节点，并根据多个终止节点生成终点集合。

可选的，分裂子图确定模块包括分裂子图确定单元，用于判断物理起点和物理终点是否处于同一目标节点；如果物理起点和物理终点处于同一目标节点，则将目标节点确定为可分裂节点；对可分裂节点进行分裂处理，以生成第一分裂节点和第二分裂节点；确定与目标节点关联的关联节点，并根据关联节点生成第一分裂节点和第二分裂节点分别对应的分裂连接边；根据第一分裂节点、第二分裂节点和分裂连接边生成分裂路径子图。

可选的，分裂子图确定单元包括分裂边生成子单元，用于分别确定与关联节点对应的前驱节点和后继节点；生成前驱节点与第一分裂节点之间的第一分裂连接边，并将第一分裂连接边对应的第一边代价添加至第一分裂连接边；生成前驱节点与第二分裂节点之间的第二分裂连接边，并将第二分裂连接边对应的第二边代价添加至第二分裂连接边；生成第一分裂节点与第二分裂节点之间的第三分裂连接边，并将第三分裂连接边对应的第三边代价添加至第三分裂连接边。

可选的，虚拟子图确定模块包括虚拟子图确定单元，用于根据虚拟起点、虚拟终点和分裂节点确定虚拟连接边；确定虚拟连接边对应的虚拟边代价，并将虚拟边代价添加至虚拟连接边；根据虚拟起点、虚拟终点和虚拟连接边生成虚拟路径子图。

可选的，虚拟子图确定单元包括虚拟边生成子单元，用于确定与虚拟起点关联的第一关联节点；其中，第一关联节点包括起点集合中的各起始节点以及第一分裂节点；生成虚拟起点与第一关联节点之间的第一虚拟连接边；确定与虚拟终点关联的第二关联节点；其中，第二关联节点包括终点集合中的各终止节点以及第二分裂节点；生成虚拟起点与第二关联节点之间的第二虚拟连接边。

可选的，虚拟子图确定单元包括边代价确定子单元，用于将虚拟起点距离起始节点的距离确定为第一距离，并将虚拟终点距离终止节点的距离确定为第二距离；确定虚拟起点所处当前道路的道路信息，并根据道路信息确定虚拟起点的起点朝向与当前道路的道路走向之间的朝向偏差；根据第一距离、第二距离和朝向偏差确定虚拟边代价。

可选的，路径网络图生成装置还包括行车路径确定模块，用于确定目标车辆，并确定目标车辆的起点坐标和终点坐标；根据起点坐标和终点坐标从目标路径拓扑图中确定目标车辆的行车路径；其中，行车路径对应的边代价最小。

根据本公开的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的路径网络图生成方法。

根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的路径网络图生成方法。

本公开提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开的示例性实施例中的路径网络图生成方法，获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图；将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。一方面，确定出初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行处理并生成分裂路径子图，可以解决当起点和终点在同一条道路上且终点的位置在起点之后(即回环)时的路由确定问题。另一方面，根据起点集合和终点集合生成虚拟路径子图，可以有效控制在复杂路网下的路由求解规模，提高路由生成效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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他的附图。在附图中：

图1示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的路径网络图生成方法的流程图；

图2示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的获取到的初始路径拓扑图；

图3示意性示出了根据本公开的示例性实施方式在初始路径拓扑图中确定起点集合和终点集合的方框图；

图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式在初始路径拓扑图中生成分裂路径子图的方框图；

图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式在初始路径拓扑图中生成虚拟路径子图的方框图；

图6示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的路径网络图生成装置的方框图；

图7示意性示出了根据本公开一示例性实施例的电子设备的框图；

图8示意性示出了根据本公开一示例性实施例的计算机可读存储介质的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

在自动驾驶或者辅助驾驶中，路由需要从起点到终点找到一条最优的行驶路径。路由的基础是构建一张包含路网信息的拓扑网络，网络中道路被抽象成节点(node)，道路的联通关系被抽象成边(edge)，道路和道路之间距离、路况等信息构成了边的代价(cost)。当起点或者终点在处于复杂的路网状况下，存在n个起始节点、m个终止节点，现有网络需要做n*m次路由。另外，当起点和终点在同一条道路上且终点的位置在起点之后(回环问题)，现有网络结构无法解决。

基于此，在本示例实施例中，首先提供了一种路径网络图生成方法，可以利用服务器来实现本公开的用路径网络图生成方法，也可以利用终端设备来实现本公开所述的方法，其中，本公开中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等移动终端，以及诸如台式计算机等固定终端。图1示意性示出了根据本公开的一些实施例的路径网络图生成方法流程的示意图。参考图1，该路径网络图生成方法可以包括以下步骤：

步骤S110，获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合。

步骤S120，确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图。

步骤S130，根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图。

步骤S140，将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

根据本示例实施例中的路径网络图生成方法，一方面，确定出初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行处理并生成分裂路径子图，可以解决当起点和终点在同一条道路上且终点的位置在起点之后(即回环)时的路由确定问题。另一方面，根据起点集合和终点集合生成虚拟路径子图，可以有效控制在复杂路网下的路由求解规模，提高路由生成效率。

下面，将对本示例实施例中的路径网络图生成方法进行进一步的说明。

在步骤S110中，获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合。

在本公开的一些示例性实施方式中，路径拓扑图可以是包含路网信息的拓扑网络，路径拓扑图中的道路被抽象成节点，道路的联通关系被抽象成边，道路和道路之间距离、路况等信息构成了边的代价。初始路径拓扑图是现有的基于道路基本情况抽象而成的网络图。起点集合是由多个起始节点组成的集合，起始节点是根据目标车辆所在的当前位置确定出的相关联的道路抽象而成的节点。终点集合是由多个终止节点组成的集合，终止节点是根据目标车辆所要到达的目的地确定出的相关联的道路抽象而成的节点。

参考图2，图2示意性示出了根据本公开的示例性实施方式的获取到的初始路径拓扑图。在生成目标路径网络图之前，可以先获取初始路径拓扑图，例如，初始路径拓扑图可以包括节点1～节点10，各个节点之间的连通关系通过边E1～E12表示；其中，节点可以表示路径网络图中的不同道路，边可以表示道路到道路之间的连通关系，道路和道路之间距离、路况等信息构成了各个边的代价。参考图3，图3示意性示出了根据本公开的示例性实施方式在初始路径拓扑图中确定起点集合和终点集合的方框图。在初始路径拓扑图中，可以确定出起点集合和终点集合，起点集合可以包括起始节点1和起始节点2，终点集合可以包括终止节点9和终止节点10，以便根据确定出的起点集合和终点集合生成虚拟路径子图。

根据本公开的一些示例性实施例，确定物理起点的起点位置坐标，并获取物理起点的起点搜索范围；根据起点位置坐标和起点搜索范围确定与物理起点对应的多个起始节点，并根据多个起始节点生成起点集合；确定物理终点的终点位置坐标，并获取物理终点的终点搜索范围；根据终点位置坐标和终点搜索范围确定与物理终点对应的多个终止节点，并根据多个终止节点生成终点集合。物理起点可以是目标车辆当前所在的起点。起点位置坐标可以是物理起点对应的位置坐标。起点搜索范围可以是根据物理起点确定起点集合时所采用的圈选范围。起始节点可以是与物理起点相关联的节点。物理终点可以是目标车辆自当前物理起点出发所要去往的终点。终点位置坐标可以是物理终点对应的位置坐标。终点搜索范围可以是根据物理终点确定终点集合时所采用的圈选范围。

参考图3，在获取到某一车辆的物理起点(图中未示出)和物理终点(图中未示出)后，可以确定物理起点对应的起点位置坐标以及物理终点对应的终点位置坐标。具体的，可以获取物理起点对应的起点搜索范围，例如，可以根据道路状况确定起点搜索范围为半径为1公里的圆，根据起点位置坐标和起点搜索范围在初始路径拓扑图中确定出多个起始节点，起始节点1和起始节点2，并构成起点集合；另外，可以获取物理终点对应的终点搜索范围，例如，可以根据道路状况确定起点搜索范围为半径为0.5公里的圆，根据终点位置坐标和终点搜索范围在初始路径拓扑图中确定出多个终止节点，终止节点9和终止节点10，并构成终点集合。

在步骤S120中，确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图。

在本公开的一些示例性实施方式中，可分裂节点可以是初始路径拓扑图中，车辆的起点和终点为同一条道路且该车辆的终点位置在起点之后时，该道路对应的抽象节点。分裂路径子图可以是对可分裂节点进行分裂处理后，由分裂后的新节点和新生成的边组成的路径图；其中，新生成的边可以是与分裂后的新节点相关联的边，新生成的边是继承原可分裂节点的拓扑关系而生成。

当某车辆的起点和终点为同一条道路，且该车辆的终点位置在起点之后时，可以将该道路对应的抽象节点确定为可分裂节点。参考图4，图4示意性示出了根据本公开的示例性实施方式在初始路径拓扑图中生成分裂路径子图的方框图。在图4中，确定出的可分裂节点为节点3，对节点3进行分裂处理，并生成与之对应的分裂路径子图。

根据本公开的一些示例性实施例，判断物理起点和物理终点是否处于同一目标节点；如果物理起点和物理终点处于同一目标节点，则将目标节点确定为可分裂节点；对可分裂节点进行分裂处理，以生成第一分裂节点和第二分裂节点；确定与目标节点关联的关联节点，并根据关联节点生成第一分裂节点和第二分裂节点分别对应的分裂连接边；根据第一分裂节点、第二分裂节点和分裂连接边生成分裂路径子图。目标节点可以是物理起点和物理终点分别对应的相关节点。当某车辆的物理起点和物理终点为同一条道路时，可以认为该车辆的物理起点和物理终点处于同一目标节点，则可以将目标节点确定为可分裂节点。第一分裂节点可以是对可分裂节点进行分裂处理后生成的，对应某车辆的起始节点的分裂节点。第二分裂节点可以是对可分裂节点进行分裂处理后生成的，对应某车辆的终止节点的分裂节点。关联节点可以是与可分裂节点之间具有连通关系的节点。分裂连接边可以是根据关联节点与可分裂节点之间的拓扑关系对应生成的连接边。分裂路径子图可以是对可分裂节点进行分裂处理后，生成的对应的路径子图。

参考图4，某车辆的物理起点和物理终点均对应目标节点3，可以将目标节点3确定为可分裂节点，对可分裂节点3进行分裂处理后，可以生成第一分裂节点3_1和第二分裂节点3_2。在初始路径拓扑图中，可以确定出与目标节点3关联的关联节点，包括节点1、节点6和节点7，根据确定出的关联节点可以生成与第一分裂节点和第二分裂节点分别对应的分裂连接边，分裂连接边可以包括F1、F2、F3和F4。因此，第一分裂节点3_1、第二分裂节点3_2和分裂连接边F1、F2、F3、F4构成了分裂路径子图，分裂连接边包括前驱节点与第一分裂节点之间的连接边、第一分裂节点与第二分裂节点之间的连接边以及第二分裂节点与后继节点之间的连接边。

根据本公开的一些示例性实施例，分别确定与关联节点对应的前驱节点和后继节点；生成前驱节点与第一分裂节点之间的第一分裂连接边，并将第一分裂连接边对应的第一边代价添加至第一分裂连接边；生成前驱节点与第二分裂节点之间的第二分裂连接边，并将第二分裂连接边对应的第二边代价添加至第二分裂连接边；生成第一分裂节点与第二分裂节点之间的第三分裂连接边，并将第三分裂连接边对应的第三边代价添加至第三分裂连接边。前驱节点可以是初始路径拓扑图中与某一关联节点具有连接边，且该连接边从前驱节点指向关联节点的节点，即拓扑关系中处于关联节点之前的节点。后继节点可以是初始路径拓扑图中与某一关联节点具有连接边，且该连接边从关联节点指向后继节点的节点，即拓扑关系中处于关联节点之后的节点。第一分裂连接边可以是第一分裂节点与前驱节点之间的连接边。第一边代价可以是第一分裂连接边对应的代价。第二分裂连接边可以是后继节点与第二分裂节点之间的连接边。第二边代价可以是第二分裂连接边对应的代价。

参考图2，在初始路径拓扑图中，可以确定出关联节点3对应的前驱节点(节点1)和后继节点(节点6和节点7)，其中，节点1和节点3之间通过边E1连接，节点3和节点6之间通过边E5连接，节点3和节点7之间通过边E6连接。根据上述节点之间的拓扑关系，可以确定出节点1与第一分裂节点3_1之间的第一分裂连接边，即边F1；确定出节点3_2与节点6和节点7之间分别对应的第二分裂连接边，即边F3、F4；并将第一分裂节点3_1和第二分裂节点3_2之间的连接边作为第三分裂连接边。另外，可以将第一边代价、第二边代价和第三边代价分别添加至第一分裂连接边、第二分裂连接边和第三分裂连接边中，以生成对应的分裂路径子图。生成分裂路径子图后，可以将分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，生成中间路径拓扑图。

在步骤S130中，根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图。

在本公开的一些示例性实施方式中，为了减少复杂的路由网络中，确定车辆路由的求解规模，可以在初始路径拓扑中确定虚拟起点和虚拟终点。虚拟起点可以是根据起点集合中的起始节点构造出的虚拟起始节点。虚拟终点可以是根据终点集合中的终止节点构造出的虚拟起始节点。虚拟路径子图可以是由虚拟起点、虚拟终点以及相关联的拓扑关系生成的虚拟连接边组成的路径图。

参考图5，图5示意性示出了根据本公开的示例性实施方式在初始路径拓扑图中生成虚拟路径子图的方框图。在图5中，根据起点集合生成虚拟起点510，并根据终点集合生成虚拟终点520，确定出虚拟起点510和虚拟终点520后，可以基于虚拟起点510、虚拟终点520以及分裂路径子图生成对应的虚拟路径子图。

根据本公开的一些示例性实施例，根据虚拟起点、虚拟终点和分裂节点确定虚拟连接边；确定虚拟连接边对应的虚拟边代价，并将虚拟边代价添加至虚拟连接边；根据虚拟起点、虚拟终点和虚拟连接边生成虚拟路径子图。虚拟连接边可以是根据初始路径拓扑图中的拓扑关系生成的虚拟起点、虚拟终点与分裂节点之间的连接边。虚拟边代价可以是各虚拟连接边分别对应的边代价。

根据初始路径拓扑图中的拓扑关系，可以生成虚拟起点、虚拟终点和分裂节点之间分别对应的虚拟连接边，并根据两两道路之间的路况、距离等信息生成虚拟连接边对应的虚拟边代价，将虚拟边代价添加至虚拟连接边中，可以根据虚拟起点、虚拟终点以及根据原拓扑关系生成的虚拟连接边生成虚拟路径子图。

根据本公开的一些示例性实施例，确定与虚拟起点关联的第一关联节点；其中，第一关联节点包括起点集合中的各起始节点以及第一分裂节点；生成虚拟起点与第一关联节点之间的第一虚拟连接边；确定与虚拟终点关联的第二关联节点；其中，第二关联节点包括终点集合中的各终止节点以及第二分裂节点；生成虚拟起点与第二关联节点之间的第二虚拟连接边。第一关联节点可以是中间路径拓扑图中与虚拟起点具有关联关系的节点。第一虚拟连接边可以是虚拟起点与第一关联节点之间的连接边。第二关联节点可以是中间路径拓扑图中与虚拟终点具有关联关系的节点。第二虚拟连接边可以是虚拟终点与第二关联节点之间的连接边。

参考图5，将起点集合中的多个起始节点、第一分裂节点确定为与虚拟起点关联的第一关联节点，即第一关联节点包括节点1、节点2和节点3_1。在确定出第一关联节点之后，可以生成虚拟起点与第一关联节点之间的连接边，即生成虚拟起点510与第一分裂节点3_1、节点1、节点2之间的连接边，分别为V1、V2、V3。将终点集合中的多个终止节点、第二分裂节点确定为与虚拟终端关联的第二关联节点，即第二关联节点包括节点9、节点10和节点3_2。生成节点3_2、节点9、节点10与虚拟终点520之间的连接边，即V6、V4、V5。

根据本公开的一些示例性实施例，将虚拟起点距离起始节点的距离确定为第一距离，并将虚拟终点距离终止节点的距离确定为第二距离；确定虚拟起点所处当前道路的道路信息，并根据道路信息确定虚拟起点的起点朝向与当前道路的道路走向之间的朝向偏差；根据第一距离、第二距离和朝向偏差确定虚拟边代价。第一距离可以是虚拟起点与起始节点之间的距离。第二距离可以是虚拟终点与终止节点之间的距离。道路信息可以是该道路的相关属性，可以包括道路长度、道路走向、道路类型、道路拥堵系数等；其中，道路类型可以包括机动车道、非机动车道、人行道等。朝向偏差可以是某车辆在虚拟起点的起点朝向与当前道路的道路走向之间的偏差，例如，当车辆朝向与当前道路的走向相同时，可以确定朝向偏差为0。

在确定虚拟边代价时，可以先确定虚拟起点距离起始节点的距离，记为第一距离，可以用d_lat表示第一距离；并确定虚拟终点距离终止节点的距离，记为第二距离，可以用d_lon表示第二距离。另外，可以确定虚拟起点与当前道路的道路走向之间的朝向偏差heading_diff，并确定朝向偏差的计算系数k。根据上述确定出的内容计算虚拟边代价cost，则虚拟边代价cost＝d_lat+d_lon+k*heading_diff。

需要说明的是，如果一个节点为可分裂节点，且该可分裂节点产生了对应的分裂节点，则其在初始路径拓扑图中对应的连接边的边代价将被赋予较大的代价值，例如，可分裂节点3在生成第一分裂节点3_1和第二分裂节点3_2，可分裂节点初始对应的连接边E1、E5、E6的代价值将相应增大。

在步骤S140中，将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

在本公开的一些示例性实施方式中，目标路径拓扑图可以是将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图后，生成的路径拓扑图。在根据初始路径拓扑图生成虚拟路径子图和分裂路径子图后，可以将其添加至初始路径拓扑图中，生成目标路径拓扑图，以根据目标路径拓扑图确定目标车辆的车辆路径，控制在复杂路由网络下，车辆路径的求解规模。并且，根据目标路径拓扑图，可以有效解决回环问题。

根据本公开的一些示例性实施例，确定目标车辆，并确定目标车辆的起点坐标和终点坐标；根据起点坐标和终点坐标从目标路径拓扑图中确定目标车辆的行车路径；其中，行车路径对应的边代价最小。目标车辆可以是待确定车辆路径的车辆。起点坐标可以是目标车辆当前所处的起点位置的坐标。终点坐标可以是目标车辆预计到达的目的地(终点)的位置的坐标。行车路径可以是在目标路径拓扑图中确定出的目标车辆的行车路径，在目标路径拓扑图中，确定出的行车路径对应的各连接边的边代价总和最小。

当确定出目标车辆时，可以获取目标车辆当前所在的起点坐标以及预计到达的终点坐标，根据确定出的起点坐标和终点坐标，并采用迪杰斯特拉(Dijkstra)算法或A*算法(A-star algorithm)可以在目标路径拓扑图中确定出目标车辆的行车路径。

需要说明的是，本公开所使用的术语“第一”、“第二”、“第三”等，仅是为了区分不同的分裂节点、不同的分裂连接边、不同的边代价、不同的关联节点、不同的距离等，并不应对本公开造成任何限制。

综上所述，本公开的路径网络图生成方法，获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图；将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。一方面，确定出初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行处理并生成分裂路径子图，可以解决当起点和终点在同一条道路上且终点的位置在起点之后(即回环)时的路由确定问题。另一方面，根据起点集合和终点集合生成虚拟路径子图，可以有效控制在复杂路网下的路由求解规模，提高路由生成效率。再一方面，基于生成的目标路径拓扑图确定目标车辆的行车路径，可以提高行车路径的求解效率。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

此外，在本示例实施例中，还提供了一种路径网络图生成装置。参考图6，该路径网络图生成装置600可以包括：节点集合确定模块610、分裂子图确定模块620、虚拟子图确定模块630以及目标路径图生成模块640。

具体的，节点集合确定模块610用于获取初始路径拓扑图，并基于初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；分裂子图确定模块620用于确定初始路径拓扑图中的可分裂节点，对可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；虚拟子图确定模块630用于根据起点集合和终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据虚拟起点、虚拟终点和分裂路径子图生成虚拟路径子图；目标路径图生成模块640用于将虚拟路径子图和分裂路径子图添加至初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

路径网络图生成装置600确定出初始路径拓扑图中的可分裂节点后，对可分裂节点进行处理并生成分裂路径子图，可以解决当起点和终点在同一条道路上且终点的位置在起点之后(即回环)时的路由确定问题；根据起点集合和终点集合生成虚拟路径子图，可以有效控制在复杂路网下的路由求解规模，提高路由生成效率，是一种行之有效的路径网路图生成装置。

在本公开的一种示例性实施方案中，节点集合确定模块包括节点集合确定单元，用于确定物理起点的起点位置坐标，并获取物理起点的起点搜索范围；根据起点位置坐标和起点搜索范围确定与物理起点对应的多个起始节点，并根据多个起始节点生成起点集合；确定物理终点的终点位置坐标，并获取物理终点的终点搜索范围；根据终点位置坐标和终点搜索范围确定与物理终点对应的多个终止节点，并根据多个终止节点生成终点集合。

在本公开的一种示例性实施方案中，分裂子图确定模块包括分裂子图确定单元，用于判断物理起点和物理终点是否处于同一目标节点；如果物理起点和物理终点处于同一目标节点，则将目标节点确定为可分裂节点；对可分裂节点进行分裂处理，以生成第一分裂节点和第二分裂节点；确定与目标节点关联的关联节点，并根据关联节点生成第一分裂节点和第二分裂节点分别对应的分裂连接边；根据第一分裂节点、第二分裂节点和分裂连接边生成分裂路径子图。

在本公开的一种示例性实施方案中，分裂子图确定单元包括分裂边生成子单元，用于分别确定与关联节点对应的前驱节点和后继节点；生成前驱节点与第一分裂节点之间的第一分裂连接边，并将第一分裂连接边对应的第一边代价添加至第一分裂连接边；生成前驱节点与第二分裂节点之间的第二分裂连接边，并将第二分裂连接边对应的第二边代价添加至第二分裂连接边；生成第一分裂节点与第二分裂节点之间的第三分裂连接边，并将第三分裂连接边对应的第三边代价添加至第三分裂连接边。

在本公开的一种示例性实施方案中，虚拟子图确定模块包括虚拟子图确定单元，用于根据虚拟起点、虚拟终点和分裂节点确定虚拟连接边；确定虚拟连接边对应的虚拟边代价，并将虚拟边代价添加至虚拟连接边；根据虚拟起点、虚拟终点和虚拟连接边生成虚拟路径子图。

在本公开的一种示例性实施方案中，虚拟子图确定单元包括虚拟边生成子单元，用于确定与虚拟起点关联的第一关联节点；其中，第一关联节点包括起点集合中的各起始节点以及第一分裂节点；生成虚拟起点与第一关联节点之间的第一虚拟连接边；确定与虚拟终点关联的第二关联节点；其中，第二关联节点包括终点集合中的各终止节点以及第二分裂节点；生成虚拟起点与第二关联节点之间的第二虚拟连接边。

在本公开的一种示例性实施方案中，虚拟子图确定单元包括边代价确定子单元，用于将虚拟起点距离起始节点的距离确定为第一距离，并将虚拟终点距离终止节点的距离确定为第二距离；确定虚拟起点所处当前道路的道路信息，并根据道路信息确定虚拟起点的起点朝向与当前道路的道路走向之间的朝向偏差；根据第一距离、第二距离和朝向偏差确定虚拟边代价。

在本公开的一种示例性实施方案中，路径网络图生成装置还包括行车路径确定模块，用于确定目标车辆，并确定目标车辆的起点坐标和终点坐标；根据起点坐标和终点坐标从目标路径拓扑图中确定目标车辆的行车路径；其中，行车路径对应的边代价最小。

上述中各路径网络图生成装置的虚拟模块的具体细节已经在对应的路径网络图生成方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了路径网络图生成装置的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参考图7来描述根据本发明的这种实施例的电子设备700。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元710、上述至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730、显示单元740。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元710执行，使得所述处理单元710执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。

存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)721和/或高速缓存存储单元722，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)723。

存储单元720可以包括具有一组(至少一个)程序模块725的程序/实用工具724，这样的程序模块725包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线730可以表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备700也可以与一个或多个外部设备770(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口750进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。

参考图8所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (11)

1.一种路径网络图生成方法，其特征在于，包括：

获取初始路径拓扑图，并基于所述初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；所述起点集合基于物理起点与起点搜索范围确定，所述终点集合基于物理终点与终点搜索范围确定；

确定所述初始路径拓扑图中的可分裂节点，对所述可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；

根据所述起点集合和所述终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据所述虚拟起点、所述虚拟终点和所述分裂路径子图生成虚拟路径子图；

将所述虚拟路径子图和所述分裂路径子图添加至所述初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

2.根据权利要求1所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述基于所述初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合，包括：

确定物理起点的起点位置坐标，并获取所述物理起点的起点搜索范围；

根据所述起点位置坐标和所述起点搜索范围确定与所述物理起点对应的多个起始节点，并根据所述多个起始节点生成所述起点集合；

确定物理终点的终点位置坐标，并获取所述物理终点的终点搜索范围；

根据所述终点位置坐标和所述终点搜索范围确定与所述物理终点对应的多个终止节点，并根据所述多个终止节点生成所述终点集合。

3.根据权利要求1所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述确定所述初始路径拓扑图中的可分裂节点，对所述可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图，包括：

判断物理起点和物理终点是否处于同一目标节点；

如果所述物理起点和所述物理终点处于同一目标节点，则将所述目标节点确定为所述可分裂节点；

对所述可分裂节点进行分裂处理，以生成第一分裂节点和第二分裂节点；

确定与所述目标节点关联的关联节点，并根据所述关联节点生成所述第一分裂节点和所述第二分裂节点分别对应的分裂连接边；

根据所述第一分裂节点、所述第二分裂节点和所述分裂连接边生成所述分裂路径子图。

4.根据权利要求3所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述分裂连接边包括第一分裂连接边、第二分裂连接边和第三分裂连接边，所述根据所述关联节点生成所述第一分裂节点和所述第二分裂节点分别对应的分裂连接边，包括：

分别确定与所述关联节点对应的前驱节点和后继节点；

生成所述前驱节点与所述第一分裂节点之间的所述第一分裂连接边，并将所述第一分裂连接边对应的第一边代价添加至所述第一分裂连接边；

生成所述前驱节点与所述第二分裂节点之间的所述第二分裂连接边，并将所述第二分裂连接边对应的第二边代价添加至所述第二分裂连接边；

生成所述第一分裂节点与所述第二分裂节点之间的所述第三分裂连接边，并将所述第三分裂连接边对应的第三边代价添加至所述第三分裂连接边。

5.根据权利要求1所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述虚拟路径子图包括分裂节点，所述根据所述虚拟起点、所述虚拟终点和所述分裂路径子图生成虚拟路径子图，包括：

根据所述虚拟起点、所述虚拟终点和所述分裂节点确定虚拟连接边；

确定所述虚拟连接边对应的虚拟边代价，并将所述虚拟边代价添加至所述虚拟连接边；

根据所述虚拟起点、所述虚拟终点和所述虚拟连接边生成所述虚拟路径子图。

6.根据权利要求5所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述虚拟连接边包括第一虚拟连接边和第二虚拟连接边，所述根据所述虚拟起点、所述虚拟终点和所述分裂节点确定虚拟连接边，包括：

确定与所述虚拟起点关联的第一关联节点；其中，所述第一关联节点包括所述起点集合中的各起始节点以及第一分裂节点；

生成所述虚拟起点与所述第一关联节点之间的第一虚拟连接边；

确定与所述虚拟终点关联的第二关联节点；其中，所述第二关联节点包括所述终点集合中的各终止节点以及第二分裂节点；

生成所述虚拟起点与所述第二关联节点之间的第二虚拟连接边。

7.根据权利要求5所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述确定所述虚拟连接边对应的虚拟边代价，包括：

将所述虚拟起点距离起始节点的距离确定为第一距离，并将所述虚拟终点距离终止节点的距离确定为第二距离；

确定虚拟起点所处当前道路的道路信息，并根据所述道路信息确定所述虚拟起点的起点朝向与所述当前道路的道路走向之间的朝向偏差；

根据所述第一距离、所述第二距离和所述朝向偏差确定所述虚拟边代价。

8.根据权利要求1所述的路径网络图生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定目标车辆，并确定所述目标车辆的起点坐标和终点坐标；

根据所述起点坐标和所述终点坐标从所述目标路径拓扑图中确定所述目标车辆的行车路径；其中，所述行车路径对应的边代价最小。

9.一种路径网络图生成装置，其特征在于，包括：

节点集合确定模块，用于获取初始路径拓扑图，并基于所述初始路径拓扑图确定起点集合和终点集合；所述起点集合基于物理起点与起点搜索范围确定，所述终点集合基于物理终点与终点搜索范围确定；

分裂子图确定模块，用于确定所述初始路径拓扑图中的可分裂节点，对所述可分裂节点进行分裂处理，以生成分裂路径子图；

虚拟子图确定模块，用于根据所述起点集合和所述终点集合分别确定虚拟起点和虚拟终点，并根据所述虚拟起点、所述虚拟终点和所述分裂路径子图生成虚拟路径子图；

目标路径图生成模块，用于将所述虚拟路径子图和所述分裂路径子图添加至所述初始路径拓扑图中，以生成目标路径拓扑图。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述的路径网络图生成方法。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述的路径网络图生成方法。

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