CN112113579A - 路径生成方法、装置、计算设备、介质与导航系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种路径生成方法、路径生成装置、计算设备、存储介质以及导航系统，涉及智能交通，更具体地涉及地图与导航领域，可用于云计算。所述方法包括：获取第一引导点和第二引导点，获取路网信息，路网信息包括第一路网信息和第二路网信息，其中，第一路网信息与第一路网有关，第二路网信息与第二路网有关，第一路网和第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠；以及在第一引导点和第二引导点之间生成路径，路径包括第一区段和第二区段，其中，基于第一路网信息生成第一区段，并且基于第二路网信息生成第二区段。

Description

路径生成方法、装置、计算设备、介质与导航系统

技术领域

本公开涉及智能交通，并且更具体地涉及一种路径生成方法、装置、计算设备、介质与导航系统。

背景技术

在用户出行与导航场景下，尤其是混合交通工具的出行方式场景下，合理、高性能地实现点到点的一体化路线规划能力尤为重要。传统规划针对与单一路网或单一模式交通工具，对于涉及复杂路网或者多类型交通的应用场景，传统算路方法往往实现效果不佳，或者需要大量计算资源。

发明内容

根据本公开的一个方面，公开了一种路径生成方法。方法可以包括获取第一引导点和第二引导点。方法还可以包括获取路网信息。路网信息包括第一路网信息和第二路网信息。第一路网信息与第一路网有关，第二路网信息与第二路网有关。第一路网和第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠。方法还可以包括在第一引导点和第二引导点之间生成路径。所生成的路径包括第一区段和第二区段。其中，基于第一路网信息生成第一区段，并且基于第二路网信息生成第二区段。

根据本公开的另一个方面，公开了一种路径生成装置。装置可以包括引导点获取单元。引导点获取单元被配置成获取第一引导点和第二引导点。装置还可以包括路网信息获取单元。路网信息获取单元被配置成获取路网信息。路网信息包括第一路网信息和第二路网信息。第一路网信息与第一路网有关，第二路网信息与第二路网有关。第一路网和第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠。装置还可以包括路径生成单元。路径生成单元被配置成在第一引导点和第二引导点之间生成路径。所生成的路径包括第一区段和第二区段。其中，基于第一路网信息生成第一区段，并且基于第二路网信息生成第二区段。

根据本公开的另一方面，公开了一种计算设备，可以包括：处理器；以及存储程序的存储器，程序包括由处理器执行时使处理器执行上述用于生成路径的方法的指令。

根据本公开的又一方面，公开了一种存储程序的计算机可读存储介质，程序可以包括在由服务器的处理器执行时使得服务器执行上述用于生成路径的方法的指令。

根据本公开的又一方面，公开了一种导航系统，导航系统可以使用根据上述用于生成路径的方法所生成的路径。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的可以在其中实施本文描述的各种方法的示例性系统的示意图；

图2是根据本公开的实施例的路径生成方法的流程图；

图3是根据本公开的另一实施例的路径生成方法的流程图；

图4是由主干路网和接驳路网表示的混合拓扑结构的示例图；

图5是根据本公开的另一实施例的路径生成方法的流程图；

图6是根据本公开的另一实施例的路径生成方法的流程图；

图7是根据本公开的实施例的路径生成装置的框图；以及

图8是示出了能够用于实现本公开的实施例的示例性服务器和客户端的结构框图。

具体实施方式

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

图1示出了根据本公开的实施例可以将本文描述的各种方法和装置在其中实施的示例性系统100的示意图。参考图1，该系统100包括一个或多个客户端设备101、102、103、104、105和106、服务器120以及将一个或多个客户端设备耦接到服务器120的一个或多个通信网络110。客户端设备101、102、103、104、105和106可以被配置为执行一个或多个应用程序。

在本公开的实施例中，服务器120可以运行使得能够实现根据本公开的路径生成方法的一个或多个服务或软件应用。

在某些实施例中，服务器120还可以提供可以包括非虚拟环境和虚拟环境的其他服务或软件应用。在某些实施例中，这些服务可以作为基于web的服务或云服务提供，例如在软件即服务(SaaS)模型下提供给客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户。

在图1所示的配置中，服务器120可以包括实现由服务器120执行的功能的一个或多个组件。这些组件可以包括可由一个或多个处理器执行的软件组件、硬件组件或其组合。操作客户端设备101、102、103、104、105和/或106的用户可以依次利用一个或多个客户端应用程序来与服务器120进行交互以利用这些组件提供的服务。应当理解，各种不同的系统配置是可能的，其可以与系统100不同。因此，图1是用于实施本文所描述的各种方法的系统的一个示例，并且不旨在进行限制。

用户可以使用客户端设备101、102、103、104、105和/或106来生成路径。客户端设备可以提供使客户端设备的用户能够与客户端设备进行交互的接口。客户端设备还可以经由该接口向用户输出信息。尽管图1仅描绘了六种客户端设备，但是本领域技术人员将能够理解，本公开可以支持任何数量的客户端设备。

客户端设备101、102、103、104、105和/或106可以包括各种类型的计算系统，例如便携式手持设备、通用计算机(诸如个人计算机和膝上型计算机)、工作站计算机、可穿戴设备、游戏系统、瘦客户端、各种消息收发设备、传感器或其他感测设备等。这些计算设备可以运行各种类型和版本的软件应用程序和操作系统，例如Microsoft Windows、Apple iOS、类UNIX操作系统、Linux或类Linux操作系统(例如Google Chrome OS)；或包括各种移动操作系统，例如Microsoft Windows Mobile OS、iOS、Windows Phone、Android。便携式手持设备可以包括蜂窝电话、智能电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)等。可穿戴设备可以包括头戴式显示器和其他设备。游戏系统可以包括各种手持式游戏设备、支持互联网的游戏设备等。客户端设备能够执行各种不同的应用程序，例如各种与Internet相关的应用程序、通信应用程序(例如电子邮件应用程序)、短消息服务(SMS)应用程序，并且可以使用各种通信协议。

网络110可以是本领域技术人员熟知的任何类型的网络，其可以使用多种可用协议中的任何一种(包括但不限于TCP/IP、SNA、IPX等)来支持数据通信。仅作为示例，一个或多个网络110可以是局域网(LAN)、基于以太网的网络、令牌环、广域网(WAN)、因特网、虚拟网络、虚拟专用网络(VPN)、内部网、外部网、公共交换电话网(PSTN)、红外网络、无线网络(例如蓝牙、WIFI)和/或这些和/或其他网络的任意组合。

服务器120可以包括一个或多个通用计算机、专用服务器计算机(例如PC(个人计算机)服务器、UNIX服务器、中端服务器)、刀片式服务器、大型计算机、服务器群集或任何其他适当的布置和/或组合。服务器120可以包括运行虚拟操作系统的一个或多个虚拟机，或者涉及虚拟化的其他计算架构(例如可以被虚拟化以维护服务器的虚拟存储设备的逻辑存储设备的一个或多个灵活池)。在各种实施例中，服务器120可以运行提供下文所描述的功能的一个或多个服务或软件应用。

服务器120中的计算系统可以运行包括上述任何操作系统以及任何商业上可用的服务器操作系统的一个或多个操作系统。服务器120还可以运行各种附加服务器应用程序和/或中间层应用程序中的任何一个，包括HTTP服务器、FTP服务器、CGI服务器、JAVA服务器、数据库服务器等。

在一些实施方式中，服务器120可以包括一个或多个应用程序，以分析和合并从客户端设备101、102、103、104、105和106的用户接收的数据馈送和/或事件更新。服务器120还可以包括一个或多个应用程序，以经由客户端设备101、102、103、104、105和106的一个或多个显示设备来显示数据馈送和/或实时事件。

系统100还可以包括一个或多个数据库130。在某些实施例中，这些数据库可以用于存储数据和其他信息。例如，数据库130中的一个或多个可用于存储诸如音频文件和视频文件的信息。数据存储库130可以驻留在各种位置。例如，由服务器120使用的数据存储库可以在服务器120本地，或者可以远离服务器120且可以经由基于网络或专用的连接与服务器120通信。数据存储库130可以是不同的类型。在某些实施例中，由服务器120使用的数据存储库可以是数据库，例如关系数据库。这些数据库中的一个或多个可以响应于命令而存储、更新和检索到数据库以及来自数据库的数据。

在某些实施例中，数据库130中的一个或多个还可以由应用程序使用来存储应用程序数据。由应用程序使用的数据库可以是不同类型的数据库，例如键值存储库，对象存储库或由文件系统支持的常规存储库。

图1的系统100可以以各种方式配置和操作，以使得能够应用根据本公开所描述的各种方法和装置。

下面将结合图2描述根据本公开的实施例的用于生成路径的方法。

在步骤S201处，获取第一引导点和第二引导点。

在步骤S202处，获取路网信息。路网信息包括第一路网信息和第二路网信息，第一路网信息与第一路网有关，第二路网信息与第二路网有关。第一路网和第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠。

在步骤S203处，在所述第一引导点和所述第二引导点之间生成路径。生成的路径包括第一区段和第二区段。第一区段是基于第一路网信息生成的，并且第二区段是基于第二路网信息生成的。

通过上述方法步骤，能够实现基于两层路网结构，对导航路径分段计算，从而简化计算的复杂度。

根据一些实施例，基于第一路网信息生成第一区段包括基于第一路网信息，沿第一路网中的道路在第一引导点与第一衔接点之间生成第一区段。第一衔接点是第一区段与第二区段之间的分界点。由此，通过衔接点限定路径分段，便于实现两种不同路网之间的过渡。

根据一些实施例，还包括基于第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值，在第一引导点与第一衔接点之间生成第一区段。通过使用沿第一路网的路程属性值，有利于路径的选择和最优路径的选取。

根据一些实施例，路程属性值是通过以下步骤获得的：首先，将第一引导点投射到第一路网中的第一边，第一边具有对应于路口的第一端点；随后，基于沿第一边的在第一引导点与第一端点之间的第一路程属性值和沿第一路网中的道路的在第一端点与第一衔接点之间的第二路程属性值，获取经由第一端点的第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值。为了区分可以将这里获取的经由第一端点的第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值称为第一端点路程属性值。

由此，能够将起始点到端点与端点到站点分开计算，简化计算的复杂度。尤其在引导点是取决于用户当前状态选取的随机点的情况下，由于引导点到可能的衔接点的路程往往曲折复杂，这样的分开计算尤为有利。

根据一些实施例，基于第一路程属性值和第二路程属性值获取第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值包括：将第一路程属性值与第二路程属性值相加，获得第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值。由此，实现引导点到衔接点之间的路程的属性的简单加法计算，简化计算复杂度。本公开不限于此，并且路程属性值也可以是加权计算等。

根据一些实施例，其中，第二路程属性值是通过离线计算而预先存储的。由此，能够大大增加计算的效率，使得本方法在路径复杂数据量大的情况下也能应用。这至少因为，第二路程属性值对应于第一路网中的端点或节点与路网上的衔接点之间的路径，可以认为是静态属性值。通过预先计算并存储该静态属性值，在实时导航或者对效率要求较高的场景下，仅需要读取当前引导点坐标并且计算引导点到附近的端点、例如附近的路口之间的距离，既可以获得整体的路程属性值。

根据一些实施例，第一边可以具有对应于另一个路口的第二端点。获取第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值还可以包括：基于沿第一边的在第一引导点与第二端点之间的第三路程属性值和沿第一路网中的道路的在第二端点与第一衔接点之间的第四路程属性值，获取经由第二端点的第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值。为了区分，将经由第二端点的第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值称为第二端点路程属性值。响应于经由第一端点的路程属性值不大于经由第二端点的路程属性值，保存经由第一端点的路程属性值作为第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值。本步骤实现了在引导点所对应的路网中的边也即道路的两端分别计算，并且将经由两端点的路程属性进行比较，有利于最优路径的选取。

根据一些实施例，路程属性值是以下中的至少一项：距离、时间、路口数量、转弯数量、路径复杂度。通过这些属性，能够有效地表征在路径选择时常见的特征，便于路径生成。当然，本公开不限于此，并且其他的能够表征路程的适合程度或者被偏好程度的特征也可以用作路程属性值，比如上坡距离、下坡距离、交通灯数量、天桥数量、地下通道数量乃至特定于用户的偏好水平等。

根据一些实施例，第一衔接点与第一引导点满足以下中的至少一项：第一衔接点与第一引导点之间的直线距离小于第一阈值；第一衔接点与第一引导点之间沿第一路网中道路的路程小于第二阈值；第一衔接点与第一引导点所投射到的第一路网中的边的端点之间的直线距离小于第三阈值；和/或第一衔接点与第一引导点所投射到的第一路网中的边的端点之间的沿第一路网中道路的路程小于第四阈值。

由此，限定了从引导点到与第二路网的衔接点的选取。采用阈值距离或路程作为限制条件，尤其适合于用户不需要从当前距离移动很远才能到达第二路网。直线距离可以简化计算复杂度，而实际道路路程距离可以使得导航计算结果更加精确，尤其是路况复杂或者引导点与对应衔接点之间虽然直线距离近但是存在无法直接行走的阻隔区域的情况，避免错误计算。另外，对距离或路程的计算不仅基于所需引导点本身，还可以基于引导点所对应的道路端点，这也大大简化了计算复杂度，因为道路端点的数据可以是基于路网信息可用而不需实时复杂计算的。同时，这样的计算还扩大了可用衔接点的选择范围与灵活性，增加了可用衔接点的计算准确性。

根据一些实施例，第一衔接点对应于第二路网中的站点，并且其中，基于第二路网信息生成第二区段包括基于第二路网信息，沿第二路网中的道路在站点与第二引导点之间生成第二区段。由此，通过站点将两个路网联系在一起，实现了乘车或者换乘的交通场景。

根据一些实施例，在站点与第二引导点之间生成第二区段还包括基于站点的属性值生成第二区段，并且其中，站点的属性值是基于第一引导点与第一衔接点之间的路程属性值确定的。由此，限定了在第二路网中进行路径生成。由此，将第一路网中引导点到衔接点的属性值作为第二路网中站点的参数，能够将多层路网问题简化为单层路网问题，降低计算复杂度，提高计算效率。

根据一些实施例，对于第一路网中的每个节点，第一路网信息包括关联站点信息列表，关联站点信息列表中的每个关联站点信息包括关联站点标识符和关联站点路程属性值，关联站点标识符识别与该节点相关联的、第二路网中的交通站点。通过在第一路网信息中包括这样的信息，有利于第一路网与第二路网的衔接，并且避免了大量实时计算，增加了运算效率。这在使用第一路网的端点到衔接点的距离来计算引导点附近的可用衔接点或者计算引导点到衔接点的总路程属性值时格外有利。

根据一些实施例，第一路网与第一交通方式有关，并且第二路网与不同于第一交通方式的第二交通方式有关。由此，能够通过分开配置路网，更有效率地实现不同交通方式之间的接驳与路径生成。

根据一些实施例，第一路网是以下各项中的至少一个：步行路网、骑行路网或其组合，并且第二路网是以下各项中的至少一个：公交路网、地铁路网、火车路网、驾驶路网、飞机路网、或其组合。由此，能够高效实现使用多种交通模式的混合算路。

根据一些实施例，第一引导点和第二引导点中的每个是以下各项中的一个：导航起始点、结束点、途经点、换乘点或者中转点，第一引导点不同于第二引导点。由此，能够实现高效的导航路径生成。尤其是，上述方法中的引导点不仅可以是导航中的起点和终点，还可以是中转点和换乘点，这有利于嵌套的多层路网结构的实现。例如，可以使用第二引导点作为第一引导点到第三引导点的总体路径规划中的换乘点，多次使用步骤S201-S203中的方法，从而实现更加复杂的路网路径生成。例如，可以实现步行转公交转步行的路径。这将在下文结合图3、图5和图6的方法进一步说明。

根据一些实施例，根路网信息还包括第三路网信息，第三路网信息与第三路网有关，并且其中，所生成的路径还包括第三区段，第三区段基于第三路网信息。可以具有多种不同类型的路网。由此，可以以较小的计算复杂度实现涉及多种不同交通方式的路径生成。这将在下文结合图3、图5和图6的方法进一步说明。

下面参考图3描述根据本公开的另一实施例的用于生成路径的方法。

在步骤S301处，构建分层异构的混合拓扑图模型。

具体地，将交通路网拆分成多个路网，并且对交通路网中的多个路网分别进行拓扑建模。多个路网在涉及的空间尺度、拓扑结构、属性和/或交通工具类型上不同。路网由多个点与连接点的边组成，点对应真实道路中的道路连接点，边对应于道路。多个路网可以是步行路网、骑行路网、公交路网、地铁路网、火车路网等。由此，实现路网的异构和路网的分层。例如，在公交路网中，节点表示公交站点，边表示相邻公交站之间的通行线路。在步行路网中，节点表示步行道路的端点，边表示两个节点间的连通道路。

能够形成多个拓扑图，或者称为由多个路网组成的一个混合拓扑图。在混合图中，上层路网或主干路网指的是空间尺度更大的路网；下层路网或接驳路网则空间尺度更小。以公交路网和步行路网为例，在公交与步行的混合图中，由于公交处于主干线路角色，步行网处于衔接角色，因此，公交网为上层主干路网，步行网为下层接驳路网。主干路网具有“交通站点”的属性，例如，公交车站，地铁站等。

图4示出了由主干路网和接驳路网表示的两层混合拓扑结构的示例。该方式也同样适用于其他的分层组合路网，如铁路网-地铁网-公交网等。混合拓扑图不限于两层，并且路网模型之间的关系不是唯一的。例如，在步行转公交的导航路径中，公交路网可以是步行路网的主干路网，而步行路网是公交路网的接驳路网；在公交转地铁的导航路径中，地铁路网是公交路网的主干路网，公交路网是地铁路网的接驳路网；而在步行转公交或者步行转地铁并行的导航场景中，公交路网和地铁路网都可以被视为步行路网的主干路网，并且这两者之间的关系是并列或相互独立的。

在步骤S302处，预先计算接驳路网的每个节点到一定范围内的主干路网中的站点的最优路径。

继续步行转公交的导航情景示例，在这种情况下，选取步行路网作为接驳路网并且选取公交路网作为主干路网的示例。当然，本公开不限于此，任何能够异构、能够相互接驳的两个路网都可以称为这里的接驳路网和主干路网。

本公开不限于选择路网类型的任何方式。可以通过用户坐标、导航距离、导航区域、路况、用户偏好等来选择路网类型。例如，可以通过接收用户输入的起点和终点坐标，计算距离和路网的连通性，如果步行路网和骑行路网可以到达，则选择步行/骑行路网；如果在同一市区内但是较远，则在步行/骑行路网之外选择例如公交/地铁路网；如果路程更加远或者如果在不同城市，或者如果起点附近的公交路网与终点附近的公交路网不连通，可以在步行/骑行/公交/地铁之外再选择铁路/驾车/飞机等。也可以根据用户偏好来选择。并且本公开不限于此，并且可以使用任何本领域中能够用于选择导航所需交通类型的方法来选择所需的路网。

具体地，计算接驳路网中的每个节点与在一定距离范围内的、主干路网内的交通站点在接驳路网上的最优路径。最优路径是在接驳路网中的。例如，最优路径对应于最优步行路径。主干路网内的交通站点可以是公交车站、火车站、地铁站等。根据应用场景，距离范围可以是500m、1km、3km、5km等，并且本公开不限于此。作为一个具体示例，在接驳路网是步行路网并且主干路网是公交路网的示例中，通过离线计算或数据预编译，预先计算并存储出步行路网中每个节点、也即道路的端点到附近5公里范围内所有公交站点的最优路径。

可以以键值对(key-value，或简称kv)格式对离线计算出来的结果进行存储。例如，其中key是“节点xx”，value是到各公交站的列表集合。列表集合中每个元素可以包括以下信息：公交站名称、ID、步行距离与时间，以及途经路径等。接驳路网中的每个节点能够具有到多个站点的路径。

通过离线部分对节点距离的预先计算，能够简单地实现离线路线召回。

需要注意的是，步骤S301和S302均可以是离线并且预先计算的步骤。因此，在初始运行一次并且初始化完成后，本方法可以仅通过运行下面的步骤S303和S304来实现对路径的实时计算。

步骤S303处，获取引导点到主干路网中的站点中的最优路径和路程属性。

例如，可以获取引导点，将引导点投射到接驳路网的边，计算引导点到该边的两端点或称为节点的距离，然后将这两个距离分别与已经计算出的节点到公交站点的距离相加。两者择一获得最优路径。

引导点仅为叙述方便，可以是用户起点或终点，或者可以是用户途经点、中转点等，并且本公开不限于此。引导点可以泛指在路径计算中一切可以作为导航参考的位置点。

通过在线计算，将用户的起点S(或终点E)的定位或坐标投影到最近的步行路网中的边。由于该边对应的两端节点附近的公交站点已经通过离线计算获得，且加载与服务内存。因此，只需要与起点(或终点)到节点的步行路线信息相加，就可以获得完整的步行路线。由此，实现计算量大幅度下降和效率的提升。当然，在起点(或终点)与公交站点很近、中间不经过节点的情况，本方法也可以适用。因为步行路线信息是有方向性的，因此，在这种情况下，节点到公交站点的步行路线信息可以是负值。替选地，可以在确定节点在起点(或终点)与公交站点之外情况下，使用起点(或终点)到节点的步行路线信息减去节点到公交站点的步行路线信息。通过这种方式，依然能够通过简单读取和加法运算，达到以简单的计算求出真实路径的效果。

步骤S304：将接驳路网中计算出的结果作为对应站点的属性传入主干路网，并在主干路网中算路。通过先主干路网再接驳路网的算路顺序，获得最终结果。在这里，首先利用先前步骤中获取的站点的节点属性，在主干路网进行路径生成。可以采用各种常见的算路算法，例如Dijkstra算法等。在主干路网算路完成后，再在接驳路网进行路径生成。

通过离线+在线的组合方式，实现了在上层公交网中，获取下层步行路网起终点步行路线及接入的公交站点的具体信息。由此，能够通过分层路线规划，实现混合路径生成。

下面参考图5描述根据本公开的另一实施例的用于生成路径的方法的在线计算部分的流程图。

步骤S501，获取用户起点和终点，并且通过用户的起点终点定位或坐标以及可选地用户偏好等，获得所需的路网层。这里，多层路网拓扑结构与离线路程属性值已经预先计算完成。

例如，计算发现用户需要经由第一路网、然后第二路网、然后第三路网的导航。其中第一路网和第三路网是接驳路网。第一路网和第三路网可以相同也可以不同。例如，第一路网是骑行路网且第三路网是步行路网，或者两者都可以是步行路网。第二路网是相对于第一路网和第三路网的主干路网。例如，第二路网可以是公交路网或者地铁路网。

步骤S502，分段计算用户起点到第二路网中节点的路程属性值。将用户起点投射到第一路网的边，计算用户起点到该边的端点、也即路网节点的路程属性值(距离和/或相应的时间等)，记为路程属性值1(例如，记为C₁)。该步骤由于只涉及一段道路上的计算，因此很容易完成。随后或并行地，从预先存储的离线计算结果中读取该节点到第二路网中的附近站点(例如，站点a、b、c)的路程属性值2(例如，分别为C_2a、C_2b、C_2c)。接下来，通过这两个分段的路程属性值，计算获得从用户起点到附近站点a、b、c的总路程属性值或者简单地称为路程属性值(例如，分别记为C_a、C_b、C_c)

作为一个简单的示例，路程属性值可以是距离或时间。在这种情况下，可以将路程属性值1与路程属性值2简单相加，获得对应的路程属性值。例如，在上文的起点附近有三个站点a、b、c的情况下，有C_a＝C₁+C_2a、C_b＝C₁+C_2b、C_c＝C₁+C_2c，其中里面的每一项均是相应两点之间的真实距离，或者在第一路网中(例如，行走)所需的时间。

由于每个边存在两个节点，因此上述计算可以对两个端点分别计算，因而，起点坐标到每个站点会获得两个路程属性值。可以从中选取路程属性值最小的那个，作为“起点到站点a/b/c的路程属性值”。除了距离和时间之外，路程属性值也可以考虑其他因素，例如路况、是否有爬坡、需要通过的交通灯、路口、人行横道、天桥或地下通道等的次数、限速以及用户偏好等。

在步骤S503，分段计算用户终点到第二路网中节点的路程属性值。将终点坐标投射到第三路网，然后结合离线计算与在线计算，获得“终点到附近站点d/e/f的路程属性值”。具体计算过程与步骤S502中类似。这里用第一路网和第三路网进行区分，但是需要理解，第一路网和第三路网也可以是相同的路网。例如，第一路网和第三路网都是步行路网，意味着用户在起点附近和终点附近都要经历步行阶段。

在步骤S504，将第二路网中对应节点的节点属性传入第二路网。具体地，可以将计算出的“起点到附近站点a/b/c的路程属性值”作为第二路网中节点a、b、c的节点属性，传入第二路网。另外，将终点到附近站点d/e/f的路程属性值计算出的将其作为站点d、e、f的节点属性传入第二路网。

在步骤S505，在第二路网中生成路径。具体地，继续前面的示例，可以在第二路网中对站点a、b、c到站点d、e、f之间的路径进行计算。

在步骤S506，将第二路网中的路径生成结果代入回到第一路网和第三路网，获得最终路径。例如，如果在第二路网中获得公交车站a-公交车站d是最优路径，那么就获得了如下最优路径：起始点——经过第一路网(例如走路)到a——经过第二路网(例如公交)到d——经过第三路网(例如走路，或骑车)到达最终点。也可以选择多个最优路径。

通过本公开的方法，还可以实现多层路网模型中的路径生成。例如，在由步行-公交-地铁构成的多层路网模型中，第一路网是步行路网，第二路网是公交路网，第三路网是地铁路网。可以理解成第一路网是第二路网的接驳路网，第二路网是第三路网的接驳路网，并且第二路网是第一路网的主干路网，第三路网是第二路网的主干路网；以此类推。由此，沿多个路网层从下层往上层的顺序(从接驳到主干，或者说空间尺度从小到大)进行绑站，并且将下层路网中计算获得的路径的路程属性值(时间，距离等)传入上层路网，作为上层路网的参数。如果有多层路网，则重复此过程。最终在最上层路网中进行路径生成，并且将由此获得的路径生成结果在各个下层路网中展开。

根据用户偏好或默认配置等，还可以提供支持骑行交通的导航。在这种情况下，第一路网可以是骑行路网。由此，能够提供例如骑行-公交，骑行-地铁等的接驳算路。

根据另外的实施例，还可以在同一等级中的不同路网并行计算。例如，可以将骑行路网和步行路网视为同一等级的路网。可以将骑行路网和步行路网分别作为第一路网进行计算，例如计算骑行路网到公交路网的接驳，并且独立地计算步行路网到公交路网的接驳，之后将这些路程属性值先后或者并行传入上层路网，由上层路网对路程属性值进行选择，并从中选出最优路径。

可选地，在单次路径计算过程中，可以对起点和终点分别应用不同的接驳路网或第一路网。例如，可以仅在起点侧支持骑行路网或者骑行路网与步行路网的组合计算，而在终点侧仅支持步行路网到上层路网的接驳。反之亦然。

容易理解的是，在这里对第一、第二、第三路网的使用仅为示例，并且本方法并不限于路网的排列顺序。另外，可以将这里的第三路网与第二路网分别视作在前文结合步骤S201-S203描述的实施例中的第一路网与第二路网，并且将中间的换乘点视为步骤S201-S203中的“第二引导点”。由此，可以以简单运行步骤S201-S203两次的方式，实现结合图5描述的顺序。

图6是根据本公开的另一实施例的路径计算方法的流程图。

S601，获取用户起点和终点，并且通过用户的起点终点坐标(以及用户偏好等)，获得所需的路网层。这里，假设计算发现用户需要经由第一路网、第二路网、第四路网、然后第三路网的导航。获取路网层的方法已经在前文叙述，并且本文不限于任何利用引导点坐标获取需要的交通方式的方法。

在步骤S602，分段计算用户起点到第二路网中节点的路程属性值。S602与S502大致相同，因此这里省略对重复部分的叙述。例如，第二路网中具有与起点相关联的节点a、b、c。

在步骤S603，分段计算用户终点到第四路网中站点的路程属性值。在这里，接驳路网是第三路网，并且主干路网是第四路网。其余计算过程与S503类似，并且这里省略对重复部分的叙述。例如，第四路网中具有与终点相关联的节点d、e、f。节点d、e、f可以是地铁站、火车站或者机场，取决于所需的第四路网。

在步骤S604，将第二路网中与起点相关联的节点的节点属性传入第二路网，并且将这些节点作为新的起点，计算从第二路网中节点到第四路网中关联节点的路程属性值。例如，将第二路网中与起点相关联的节点a、b、c的参数传入第二路网，并且计算从第二路网中节点a、b、c到第四路网中关联节点的路程属性值。在这里，将第二路网视为接驳路网，第四路网视为主干路网。应理解，这仅是一个示例并且本发明不限于此。

例如，节点a具有关联节点a1、a2，节点b具有关联节点b1，节点c具有关联节点c1、c2。例如，节点a、b、c可能共享相同的关联节点，比如b1与a2可能是同一个节点。又例如，某个节点在特定的关联条件下可能不具有关联节点。例如，节点c在10km范围内或者1个小时的交通距离内不具有任何第四路网中的关联节点。如前所述，节点a1、a2、b1、c1、c2可以是地铁站、火车站或者机场等，取决于所需的第四路网。

在步骤S605，将第四路网中对应节点的节点属性传入第四路网。例如，在上一个步骤中获得与起点关联的第四路网节点是a1、a2和b1，每一个具有相应的路程属性值，因此，将这些路程属性值分别作为第四路网中节点a1、a2和b1的属性传入第四路网。另外，将第四路网中与终点相关联的路程属性值分别作为节点d、e、f的节点属性传入第四路网。

在步骤S606，在第四路网中进行路径生成。继续前面的示例，在本步骤中，在第四路网中对节点a1、a2和b1到节点d、e、f之间的路径进行计算。例如，可以考虑时长、距离、路径复杂度、用户偏好等，选择最优或最优几个路径。

在步骤S607，将路径生成结果代回第一、第二、第三路网，获得最终路径。

容易理解的是，在这里对第一、第二、第三、第四路网的使用仅为示例，并且本方法并不限于路网的排列顺序。另外，可以将这里的第三路网与第四路网、第二路网与第四路网等分别视作在前文结合步骤S201-S203描述的实施例中的第一路网与第二路网，并且将中间的换乘点视为步骤S201-S203中的“第二引导点”。由此，可以以简单多次运行步骤S201-S203的方式，实现复杂多层路网的路径生成。

图6的步骤考虑了多层路网模型。一个具体示例是，在输入用户起点和终点坐标后，计算发现用户需要经由步行路网、然后公交路网、然后地铁路网、然后步行路网的导航。随后，使用上述步骤S601-S606，可以先将步行路网的计算结果代入公交路网，再将公交路网的结果代入地铁路网，最后在地铁路网中进行最终路线的计算。

上述方法也可以适用于跨城铁路网与市内公交网混合的路径生成方式。例如，第四路网可以是跨城火车路网。进一步，还可以对上面的方法进行扩充，比如增加第五路网如飞机路网等，实现更加复杂的多层混合路网的路径生成。

下面参考图7描述根据本公开的用于生成路径的装置的结构图。

根据一些实施例，路径生成装置700可以包括引导点获取单元701、路网信息获取单元702和路径生成单元703。引导点获取单元701被配置成获取第一引导点和第二引导点。路网信息获取单元703被配置成获取路网信息。路网信息可以包括第一路网信息和第二路网信息。第一路网信息与第一路网有关，第二路网信息与第二路网有关。第一路网和第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠。路径生成单元703被配置成在第一引导点和第二引导点之间生成路径。所生成的路径包括第一区段和第二区段，其中，基于第一路网信息生成第一区段，并且基于第二路网信息生成第二区段。

根据本公开的另一方面，还提供一种计算设备，可以包括：处理器；以及存储程序的存储器，程序包括由处理器执行时使处理器执行上述用于生成路径的方法的指令。

根据本公开的又一方面，还提供一种存储程序的计算机可读存储介质，程序可以包括在由服务器的处理器执行时使得服务器执行上述用于生成路径的方法的指令。

根据本公开的又一方面，还提供一种导航系统，导航系统可以使用根据上述用于生成路径的方法所生成的路径。

参考图8，现将描述可以作为本公开的服务器或客户端的计算设备800的结构框图，其是可以应用于本公开的各方面的硬件设备的示例。

计算设备800可以包括(可能经由一个或多个接口)与总线802连接或与总线802通信的元件。例如，计算设备800可以包括总线802、一个或多个处理器804、一个或多个输入设备806以及一个或多个输出设备808。一个或多个处理器804可以是任何类型的处理器，并且可以包括但不限于一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器(例如特殊处理芯片)。处理器804可以对在计算设备800内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器804为例。

输入设备806可以是能向计算设备800输入信息的任何类型的设备。输入设备806可以接收输入的数字或字符信息，以及产生与用于生成路径的计算设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、轨迹板、轨迹球、操作杆、麦克风和/或遥控器。输出设备808可以是能呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。

计算设备800还可以包括非暂时性存储设备810或者与非暂时性存储设备810连接，非暂时性存储设备可以是非暂时性的并且可以实现数据存储的任何存储设备，并且可以包括但不限于磁盘驱动器、光学存储设备、固态存储器、软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁介质，光盘或任何其他光学介质、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、高速缓冲存储器和/或任何其他存储器芯片或盒、和/或计算机可从其读取数据、指令和/或代码的任何其他介质。非暂时性存储设备810可以从接口拆卸。非暂时性存储设备810可以具有用于实现上述方法和步骤的数据/程序(包括指令)/代码/模块/单元(例如，图7所示的引导点获取单元701、路网信息获取单元702和路径生成单元703)。

计算设备800还可以包括通信设备812。通信设备812可以是使得能够与外部设备和/或与网络通信的任何类型的设备或系统，并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组，例如蓝牙TM设备、1302.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

计算设备800还可以包括工作存储器814，其可以是可以存储对处理器804的工作有用的程序(包括指令)和/或数据的任何类型的工作存储器，并且可以包括但不限于随机存取存储器和/或只读存储器设备。

软件要素(程序)可以位于工作存储器814中，包括但不限于操作系统816、一个或多个应用程序818、驱动程序和/或其他数据和代码。用于执行上述方法和步骤的指令可以包括在一个或多个应用程序818中，并且上述方法可以通过由处理器804读取和执行一个或多个应用程序818的指令来实现。软件要素(程序)的指令的可执行代码或源代码也可以从远程位置下载。

还应该理解，可以根据具体要求而进行各种变型。例如，也可以使用定制硬件，和/或可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码，硬件描述语言或其任何组合来实现特定元件。例如，所公开的方法和设备中的一些或全部可以通过使用根据本公开的逻辑和算法，用汇编语言或硬件编程语言(诸如VERILOG，VHDL，C++)对硬件(例如，包括现场可编程门阵列(FPGA)和/或可编程逻辑阵列(PLA)的可编程逻辑电路)进行编程来实现。

还应该理解，前述方法可以通过服务器-客户端模式来实现。例如，客户端可以接收用户输入的数据并将所述数据发送到服务器。客户端也可以接收用户输入的数据，进行前述方法中的一部分处理，并将处理所得到的数据发送到服务器。服务器可以接收来自客户端的数据，并且执行前述方法或前述方法中的另一部分，并将执行结果返回给客户端。客户端可以从服务器接收到方法的执行结果，并例如可以通过输出设备呈现给用户。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算设备上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。服务器也可以是云服务器，或者是带人工智能技术的智能云计算服务器或智能云主机。

还应该理解，计算设备800的组件可以分布在网络上。例如，可以使用一个处理器执行一些处理，而同时可以由远离该一个处理器的另一个处理器执行其他处理。计算设备800的其他组件也可以类似地分布。这样，计算设备800可以被解释为在多个位置执行处理的分布式计算系统。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本公开的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。

Claims (20)

1.一种路径生成方法，包括：

获取第一引导点和第二引导点，

获取路网信息，所述路网信息包括第一路网信息和第二路网信息，其中，所述第一路网信息与第一路网有关，所述第二路网信息与第二路网有关，所述第一路网和所述第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠；以及

在所述第一引导点和所述第二引导点之间生成路径，所述路径包括第一区段和第二区段，其中，基于所述第一路网信息生成所述第一区段，基于所述第二路网信息生成所述第二区段。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一路网信息生成第一区段包括：

基于所述第一路网信息，沿所述第一路网中的道路在第一引导点与第一衔接点之间生成所述第一区段，所述第一衔接点是所述第一区段与所述第二区段的分界点。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

基于所述第一引导点与所述第一衔接点之间的路程属性值，在所述第一引导点与所述第一衔接点之间生成所述第一区段。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述路程属性值是通过以下步骤获得的：

将所述第一引导点投射到所述第一路网中的第一边，所述第一边具有对应于路口的第一端点，

基于沿所述第一边的在所述第一引导点与所述第一端点之间的第一路程属性值和沿所述第一路网中的道路的在所述第一端点与所述第一衔接点之间的第二路程属性值，获取所述第一引导点与所述第一衔接点之间的经由所述第一端点的第一端点路程属性值，作为所述路程属性值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述第一路程属性值和所述第二路程属性值获取所述第一引导点与所述第一衔接点之间的所述路程属性值包括：将所述第一路程属性值与所述第二路程属性值相加来获得所述路程属性值。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二路程属性值是通过离线计算预先存储的。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一边还具有对应于另一个路口的第二端点，其中，获取所述第一引导点与所述第一衔接点之间的路程属性值还包括：

基于沿所述第一边的在所述第一引导点与所述第二端点之间的第三路程属性值和沿所述第一路网中的道路的在所述第二端点与所述第一衔接点之间的第四路程属性值，获取所述第一引导点与所述第一衔接点之间的经由所述第二端点的第二端点路程属性值；以及

响应于所述经由所述第一端点的所述第一端点路程属性值不大于所述经由所述第二端点的所述第二端点路程属性值，保存所述第一端点路程属性值作为所述第一引导点与所述第一衔接点之间的所述路程属性值。

8.根据权利要求3所述的方法，所述路程属性值是以下中的至少一项：距离、时间、路口数量、转弯数量、路径复杂度。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一衔接点与所述第一引导点满足以下中的至少一项：

所述第一衔接点与所述第一引导点之间的直线距离小于第一阈值；

沿所述第一路网中的道路，所述第一衔接点与所述第一引导点之间的路程小于第二阈值；

所述第一衔接点与所述第一引导点所投射到的所述第一路网中的边的端点之间的直线距离小于第三阈值；以及

沿所述第一路网中的道路，所述第一衔接点与所述第一引导点所投射到的所述第一路网中的边的端点之间的路程小于第四阈值。

10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一衔接点对应于所述第二路网中的站点，其中，基于所述第二路网信息生成所述第二区段包括：

基于所述第二路网信息，沿所述第二路网中的道路在所述站点与所述第二引导点之间生成第二区段。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述站点与所述第二引导点之间生成第二区段还包括：

基于所述站点的属性值生成第二区段，其中，所述站点的属性值是基于所述第一引导点与所述第一衔接点之间的路程属性值确定的。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，对于第一路网中的每个节点，所述第一路网信息包括关联站点信息列表，所述关联站点信息列表中的每个关联站点信息包括关联站点标识符和关联站点路程属性值，所述关联站点标识符识别与该节点相关联的、所述第二路网中的交通站点。

13.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述第一路网与第一交通方式有关，并且所述第二路网与不同于所述第一交通方式的第二交通方式有关。

14.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，

所述第一路网是以下各项中的至少一个：步行路网、骑行路网或其组合，并且

所述第二路网是以下各项中的至少一个：公交路网、地铁路网、火车路网、驾驶路网、飞机路网、或其组合。

15.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述第一引导点和第二引导点中的每个是以下各项中的一个：导航起始点、结束点、途经点、换乘点或者中转点，其中，所述第一引导点不同于所述第二引导点。

16.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，所述路网信息还包括第三路网信息，所述第三路网信息与第三路网有关，其中，所生成的路径还包括第三区段，所述第三区段基于所述第三路网信息。

17.一种路径生成装置，包括：

引导点获取单元，用于获取第一引导点和第二引导点，

路网信息获取单元，用于获取路网信息，所述路网信息包括第一路网信息和第二路网信息，其中，所述第一路网信息与第一路网有关，所述第二路网信息与第二路网有关，所述第一路网和所述第二路网在真实道路中的覆盖区域至少部分重叠；以及

路径生成单元，用于在所述第一引导点和所述第二引导点之间生成路径，所述路径包括第一区段和第二区段，其中，基于所述第一路网信息生成所述第一区段，并且基于所述第二路网信息生成所述第二区段。

18.一种计算设备，包括：

处理器；以及

存储程序的存储器，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1-16中任一项所述的方法。

19.一种存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令在由计算设备的处理器执行时，致使所述计算设备执行根据权利要求1-16中任一项所述的方法。

20.一种导航系统，其中该导航系统使用根据权利要求1-16中任一项所述的方法所生成的路径。

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