CN114353820A - 一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及地图领域、交通领域，提供一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质，用以提高路径规划效率。其中，方法包括：获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，至少一个候选行程对应的候选节点信息；根据目标节点信息，获得目标行程对应的主三维路径；根据候选节点信息，分别获得各候选行程各自对应的子三维路径；每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径；根据主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将位于路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为目标行程的关联行程。本申请通将车辆路径问题转化为空间几何问题，可快速确定符合条件的子三维路径，提高路径规划效率。

Description

一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及地图领域、交通领域，提供一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

对于确定了起点与终点的路径，经过地区会有多个备选子路径的问题，因而需要进行合理的路径规划，这类问题可概括为车辆路径问题（Vehicle Routing Problem，VRP）。

带时间窗的车辆路径问题（Vehicle Routing Problem with Time Windows，VRPTW）是指：用于服务的若干车辆从站点出发，为处在不同地理位置、具有不同货物需求和不同服务时间窗要求的所有对象提供服务，然后返回站点，其中为每个对象仅提供一次服务。其目标是在时间窗内为对象提供服务时，使车辆的行驶时间和等待时间之和最短。

在相关的求解方法上，常用方法基本上可分为优化方法和启发式方法两大类。其中，优化方法求解时间长，方法效率低且不适合求解规模较大的问题，因此在实际应用中受到限制；而启发式方法在寻优过程中也存在不确定性，效率较低的问题。

因而，如何高效准确的解决车辆路径问题是亟待解决的。

发明内容

本申请实施例提供一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质，用以高效准确的解决车辆路径问题，提高路径规划效率。

本申请实施例提供的一种路径规划方法，包括：

获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，以及获取所述待规划对象的至少一个候选行程对应的候选节点信息，其中，每个候选行程为在获得所述目标行程之后触发的行程，目标节点为所述目标行程的起点和终点，候选节点为相应的候选行程的起点和终点；

根据所述目标节点信息，获得所述目标行程对应的主三维路径；以及，根据所述候选节点信息，分别获得所述至少一个候选行程各自对应的子三维路径；其中，每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径，所述三维路径包括所述主三维路径和所述子三维路径；

根据所述主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将至少一个位于所述路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为所述目标行程的关联行程。

本申请实施例提供的一种路径规划装置，包括：

信息获取单元，用于获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，以及获取所述待规划对象的至少一个候选行程对应的候选节点信息，其中，每个候选行程为在获得所述目标行程之后触发的行程，目标节点为所述目标行程的起点和终点，候选节点为相应的候选行程的起点和终点；

路径生成单元，用于根据所述目标节点信息，获得所述目标行程对应的主三维路径；以及，根据所述候选节点信息，分别获得所述至少一个候选行程各自对应的子三维路径；其中，每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径，所述三维路径包括所述主三维路径和所述子三维路径；

筛选单元，用于根据所述主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将至少一个位于所述路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为所述目标行程的关联行程。

可选的，所述筛选单元具体用于通过下列方式确定位于所述路径三维空间内的子三维路径：

将对应的起点和终点都在所述路径三维空间内部的子三维路径，作为位于所述路径三维空间内的子三维路径。

可选的，所述筛选单元具体用于通过下列方式确定测试点在所述路径三维空间内部，所述测试点为子三维路径的起点或终点：

根据所述测试点对应的途径时间生成相应的经纬度平面，其中，所述测试点为子三维路径的起点时，所述途径时间为相应次要行程的出发时间，所述测试点为子三维路径的终点时，所述途径时间为相应次要行程的到达时间；

获取所述经纬度平面与所述路径三维空间的截面，形成的切面多边形；

若所述测试点在所述切面多边形内，则确定所述测试点在所述切面多边形内部。

可选的，所述筛选单元具体用于通过下列方式确定测试点在所述切面多边形内：

在所述经纬度平面内，引出一条包含所述测试点的直线，确定所述直线和切面多边形中所有边的交点；若在所述测试点两侧的边的交点数目都为奇数，则确定所述测试点在所述切面多边形内；或者

在所述经纬度平面内，引出一条以所述测试点为端点的射线，确定所述射线和切面多边形中所有边的交点；若交点数目为奇数，则确定所述测试点在所述切面多边形内。

可选的，所述筛选单元具体用于：

若确定出多个位于所述路径三维空间内的子三维路径，则将确定出的多个子三维路径中，符合所述待规划对象的出行限制条件的子三维路径，对应的候选行程作为所述关联行程。

本申请实施例提供的一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述任意一种路径规划方法的步骤。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其包括计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，所述计算机程序用于使所述电子设备执行上述任意一种路径规划方法的步骤。

本申请实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序存储在计算机可读存储介质中；当电子设备的处理器从计算机可读存储介质读取所述计算机程序时，所述处理器执行所述计算机程序，使得所述电子设备执行上述任意一种路径规划方法的步骤。

本申请有益效果如下：

本申请实施例提供了一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质。在本申请实施例中，基于车辆的目标行程以及候选行程的节点信息，可获得目标行程的主三维路径，以及候选行程的子三维路径。其中，这些三维路径是指：将车辆的行驶路径转换至路网与时间轴相结合的三维空间而得到的路径；基于此，可将VRPTW问题转换为时空计算问题，将车辆路径以及路径中可行的测试点以及时间限制转换至三维时空，在空间和时间上结合地理信息系统（Geographic Information System，GIS）信息，将问题转化为判断路径在路径三维空间多面体内外的空间几何问题，可快速确定符合条件的子三维路径，避免使用启发式算法，以规避掉这些算法寻优过程中的不确定性和效率问题，高效准确的解决车辆路径问题，提高路径规划效率。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中的一种应用场景的一个可选的示意图；

图2为本申请实施例中的一种路径规划方法的流程示意图；

图3为本申请实施例中的一种二维路径的示意图；

图4为本申请实施例中的一种主三维路径的生成方法的流程示意图；

图5为本申请实施例中的一种三维路径的示意图；

图6为本申请实施例中的一种子三维路径的生成方法的流程示意图；

图7为本申请实施例中的又一种三维路径的示意图；

图8为本申请实施例中的一种路径三维空间的示意图；

图9为本申请实施例中的又一种路径三维空间的示意图；

图10为本申请实施例中的一种点在多面体内的判别方法的流程示意图；

图11A为本申请实施例中的一种经纬度平面的示意图；

图11B为本申请实施例中的一种切面多边形的示意图；

图11C为本申请实施例中的一种线段与射线相交的示意图；

图12A为本申请实施例中的第一种直线与切面多边形的交点的示意图；

图12B为本申请实施例中的第一种射线与切面多边形的交点的示意图；

图12C为本申请实施例中的第二种射线与切面多边形的交点的示意图；

图13A为本申请实施例中的第二种直线与切面多边形的交点的示意图；

图13B为本申请实施例中的第三种射线与切面多边形的交点的示意图；

图14为本申请实施例中的一种网约车场景路径规划的具体实施流程示意图；

图15为本申请实施例中的一种网约车场景路径规划的逻辑示意图；

图16为本申请实施例中的一种路线规划装置的组成结构示意图；

图17为应用本申请实施例的一种电子设备的一个硬件组成结构示意图；

图18为应用本申请实施例的又一种电子设备的一个硬件组成结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请技术方案的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请文件中记载的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请技术方案保护的范围。

下面对本申请实施例中涉及的部分概念进行介绍。

VRP：是指一定数量的客户，各自有不同数量的货物需求，配送中心向客户提供货物，由一个车队负责分送货物，组织适当的行车路线，目标是使得客户的需求得到满足，并能在一定的约束下，达到诸如路程最短、成本最小、耗费时间最少等目的。

待规划对象：需要进行路径规划的对象，在本申请实施例中，主要是指车辆路径问题中的车辆，如出租车、货车、私家车等。

三维路径：指时间轴和经纬度轴（经度轴、纬度轴）所形成的三维空间中的路径，本申请实施例中，针对目标行程和候选行程，都需要生成相应的三维路径，为了便于区分，将目标行程的三维路径称作主三维路径，将候选行程的三维路径称作子三维路径。路网指经度轴和纬度轴组成的二维平面，如图3所示。

目标行程和候选行程：是一组相对概念，其中，目标行程也称主要行程，而候选行程也称次要行程，次要行程在获得主要行程之后触发的行程，具体可以是指主要行程周边的一些出行行程。车辆路径问题的目标是在一定的地理和时间范围内，如何选择这些次要行程，使完成主要行程的过程中也可以尽量多的完成次要行程。

行程约束范围：是考虑到带时间窗的车辆路径问题的目标而设置的，用于对待规划对象的行程进行约束的条件。本申请实施例中，行程约束范围包括：用于约束候选行程与目标行程之间出行时间差的行程约束时间范围，和用于约束候选行程与目标行程之间出行距离的行程约束位置范围。

节点：每个交通区用一个中心点表示交通出行的端点，即发生源或者吸引源，在交通网络分析中可称为节点，节点在路网中的地理位置可用经纬度表示。在本申请实施例中，节点具体可以是起迄点，即行程的起点、终点，还可以是路口端点，道路交点，标志物地点等。

智能交通系统（Intelligent Traffic System，ITS）又称智能运输系统（Intelligent Transportation System），是将先进的科学技术（信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等）有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。

智能车路协同系统（Intelligent Vehicle Infrastructure CooperativeSystems，IVICS），简称车路协同系统，是ITS的一个发展方向。车路协同系统是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。

下面对本申请实施例的设计思想进行简要介绍：

物流指为符合对象（如顾客）的需要，对原料、制造过程中的存货与制成品以及相关信息，从其起运点至最终消费点之间，做出的追求效率与成本效果的计划、执行与控制过程。而物流配送过程（包含仓储、分拣、运输等）的成本构成中，运输成本占了很大比重。因此，如何在满足客户适当满意度的前提下，将配送的运输成本合理地降低，成为一个紧迫而重要的研究课题，车辆路径问题正是基于这一需求而产生的。

车辆调度问题，即有时间要求的VRP，又被称为VRPTW。VRPTW是在VRP的基础上增加了客户要求访问的时间窗口，是一般车辆路径问题的扩展。根据时间约束的严格与否，带时间窗的车辆路径问题被分为两类：软时间窗车辆路径问题和硬时间窗车辆路径问题。软时间窗车辆路径问题要求配送车辆尽可能在时间窗内到达访问，否则将给予一定的惩罚。而硬时间窗车辆路径问题则要求必须在时间窗内到达访问，否则服务被拒绝。

车辆路径问题通常被构造成整数规划模型、图论或其它模型，这些模型之间存在着某种联系。但从建立模型时的起点考虑，大多数模型都可看成是下面三种模型的变形与组合：第一，以车流为基础的模型；第二，以物流为基础的模型；第三，集覆盖模型。

在VRP问题的求解方法上，常用的基本理论和方法有：分枝定界法、割平面法、线性规划法、动态规划法、匹配理论、对偶理论、组台理论、线搜索技术、列生成技术、拉格朗日松弛技术、状态空间松弛技术、Benders分解技术、扶梯度（sub gradient）优化技术、概率分析、统计分析、最差情况分析、经验分折等。

上述方法基本上可分为优化方法和启发式方法两大类。其中，优化方法求解时间长，方法效率低且不适合求解规模较大的问题，因此在实际应用中受到限制；而启发式方法在寻优过程中也存在不确定性，效率较低的问题。

有鉴于此，本申请实施例提出了一种路径规划方法、装置、电子设备和存储介质。在本申请实施例中，基于车辆的目标行程以及候选行程的节点信息，可获得目标行程的主三维路径，以及候选行程的子三维路径。其中，这些三维路径是指：将车辆的行驶路径转换至路网与时间轴相结合的三维空间而得到的路径；基于此，可将VRPTW问题转换为时空计算问题，将车辆路径以及路径中可行的目标点以及时间限制转换至三维时空，在空间和时间上结合GIS信息，将问题转化为判断路径在多面体内外的空间几何问题，可快速确定符合条件的子三维路径，避免使用启发式方法，以规避掉这些方法寻优过程中的不确定性和效率问题，高效准确的解决车辆路径问题，提高路径规划效率。

以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，其为本申请实施例的应用场景示意图。该应用场景图中包括两个终端设备110和一个服务器120。

在本申请实施例中，终端设备110包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、电子书阅读器、智能语音交互设备、智能家电、车载终端等设备；终端设备上可以安装有路径规划相关的客户端，该客户端可以是软件（例如浏览器、出行软件司机版、地图软件等），也可以是网页、小程序等，服务器120则是与软件或是网页、小程序等相对应的后台服务器，或者是专门用于进行路径规划的服务器，本申请不做具体限定。服务器120可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络（Content Delivery Network，CDN）、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

需要说明的是，本申请各实施例中的路径规划方法可以由电子设备执行，该电子设备可以为服务器120或者终端设备110，即，该方法可以由服务器120或者终端设备110单独执行，也可以由服务器120和终端设备110共同执行。

可选的，本申请实施例中的路径规划方法可应用于各种场景，包括但不限于云技术、人工智能、智慧交通、辅助驾驶、地图等场景。

在日常生活中，几种常见的应用场景如：网约车场景、顺风车场景、快递配送场景、外卖配送场景等等。在网约车、顺风车场景下，通过有效的车辆路径规划，可显著提高司机用户的运营效率；在快递派送、外卖派送场景下，通过有效的车辆路径规划，可显著提高派送效率，等等。

下面主要以网约车场景为例进行举例说明：

随着网络技术的不断发展，越来越多的人出行喜欢使用打车软件预定车辆。当乘客需要打车时，可以通过用车软件选择用车时间、希望乘坐的车型、上车的地点和目的地等信息（包含目标节点信息、候选节点信息），并将这些信息提交给软件系统平台（即服务器120），软件系统平台就会形成一个订单，并将这个订单发送给在软件系统平台注册的司机用户，司机用户可在车辆终端（即终端设备110）对订单进行筛选并进行接单操作，另外，也可基于本申请实施例中的方法向司机用户推荐订单，在一定的程度上方便了人们的出行。

具体地，在该场景下，该路径规划方法可由终端设备110和服务器120共同执行。首先由终端设备110确定待规划对象（司机用户的车辆）的目标行程（例如乘客A的订单1）对应的目标节点信息，及至少一个候选行程（例如乘客B的订单2、乘客C的订单3、乘客D的订单4…）对应的候选节点信息，并通知服务器120，由服务器120基于目标节点信息，获得目标行程对应的主三维路径，并根据候选节点信息，分别获得至少一个候选行程各自对应的子三维路径；之后，服务器120根据主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，经过分析，将至少一个位于路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为目标行程的关联行程，以高效快速的找到符合条件的子路径，并将结果返回给终端设备110，由终端设备110展示给司机用户。如向司机用户推荐乘客A的订单1及乘客D的订单4，这样也可对司机用户的车辆路径进行有效规划，可以提高网约车司机的经济效益。另外，还可以节省司机用户筛选订单的时间，加快对用户需求的响应速度，提高服务质量，增加用户对网约车的满意度。

在一种可选的实施方式中，终端设备110与服务器120之间可以通过通信网络进行通信。

在一种可选的实施方式中，通信网络是有线网络或无线网络。

需要说明的是，图1所示只是举例说明，实际上终端设备和服务器的数量不受限制，在本申请实施例中不做具体限定。

本申请实施例中，当服务器的数量为多个时，多个服务器可组成为一区块链，而服务器为区块链上的节点；如本申请实施例所公开的路径规划方法，其中所涉及的目标节点信息、候选节点信息等可保存于区块链上。

另外，可以理解的是，在本申请的具体实施方式中，涉及到用户信息，如乘客的订单详情、节点信息、对象偏好等相关的数据，当本申请以上实施例运用到具体产品或技术中时，需要获得用户许可或者同意，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

下面结合上述描述的应用场景，参考附图来描述本申请示例性实施方式提供的路径规划方法，需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。

参阅图2所示，为本申请实施例提供的一种路径规划方法的实施流程图，以服务器为执行主体为例，该方法的具体实施流程如下步骤S21-S23：

S21：服务器获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，以及获取待规划对象的至少一个候选行程对应的候选节点信息。

其中，每个候选行程为在获得目标行程之后触发的行程，目标节点为目标行程的起点和终点，候选节点为相应的候选行程的起点和终点。

需要说明的是，下文主要是以网约车场景为例进行举例说明的，待规划对象为某辆网约车。在网约车场景下，乘客需要打车时，可以通过用车软件进行下单，而司机用户则可在车辆终端进行接单，这种情况下，司机用户的车辆可作为待规划对象，例如为车辆M。

假设车辆M在08:00时刻从起点A（x0，y0）出发，经10个小时后到达终点F（x1，y1），此次要行程为主要行程；同时路网中有很多有时间限制的次要行程，如某物品（乘客）需要t_x时刻从起点HH:MM（x_x，y_x）出发，经时间t_y-t_x后到达终点HH:MM（x_y，y_y）等。车辆路径规划的目标是在一定的地理和时间范围内如何选择这些次要行程，使主要行程过程中可以尽量多的完成次要行程。

可选的，目标节点信息包括：目标节点的地理位置，及目标行程的出发时间和到达时间；每个候选行程对应的候选节点信息包括：相应的候选行程中候选节点的地理位置，及候选行程的出发时间和到达时间。

在本申请实施例中，目标节点在路网中的地理位置可用经纬度表示，例如起点A（x0，y0），即表示相应的经度为x0，纬度为y0。需要说明的是，下文中候选节点、中间节点等点的地理位置也是同样的表示方式，重复之处不再赘述。

如图3所示，其为本申请实施例中的一种二维路径的示意图，其中，主要行程中的目标节点包括目标行程的起点A，终点F，起点A对应的出发时间为08:00，终点F对应的达到时间为18:00。此外，还可确定出几个次要行程，例如其中一个次要行程的起点HH:MM，终点HH:MM，起点HH:MM对应的出发时间为09:00，终点HH:MM对应的达到时间为10:00（图3中未示出）。

需要说明的是，图3中的星号标记“*”表示次要行程的起点，小圆圈表示次要行程的终点，一般是成对存在（图3中仅标记出了一对次要行程的起迄点，其余未作标记）。

S22：服务器根据目标节点信息，获得目标行程对应的主三维路径；以及，根据候选节点信息，分别获得至少一个候选行程各自对应的子三维路径。

其中，每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径，三维路径包括主三维路径和子三维路径。在本申请中为了进行简单区分，将目标行程（主要行程）对应的三维路径叫做主三维路径，将候选行程（次要行程）对应的三维路径叫做子三维路径。

由于本申请将带时间窗口且可明确确定主要路径的问题，转换为空间几何问题，因而，在获取步骤S21中的各节点信息后，首先需要在三维空间获取主要行程和次要行程的三维路径。

下面分别对主三维路径和子三维路径的获得方式进行详细介绍：

可选的，目标节点的地理位置（即目标行程的起点和终点各自在路网中的位置），及目标行程的出发时间和到达时间。在获得主三维路径时，一种可选的实施方式为，可以按照如图4所示的流程图实施S22，以服务器为执行主体为例，包括以下步骤S401-S403：

S401：服务器基于目标节点的地理位置，在路网中规划目标行程对应的主二维路径。

也就是在不考虑时间因素的情况下，根据目标行程的起点和终点在路网中的地理位置，规划出一条二维路径，由于该路径是目标行程的二维路径，一二可称作主二维路径。

需要说明的是，在实际规划二维路径的过程中，可以有很多种路径规划方式，例如根据道路状态，根据行程时间，对象选择偏好设置等，也可得到很多种路径规划结果，本文不做具体限定。

S402：服务器根据目标行程的出发时间和道路状态，确定待规划对象到达主二维路径中至少一个中间节点的途径时间。

其中，道路状态可表示道路的交通状态、道路信息等，例如交通状态可以是道路拥堵和道路禁止通行、道路正常通行等。因而，在已知路线，起迄点和出发时间的情况下，可以根据出发时间和道路状态，分别确定途径的中间节点各自的途径时间。

其中，中间节点为除目标节点外，目标行程途径的节点，可以是路口端点，道路交点，标志物地点等。在步骤S402中，可以获取一个或多个中间节点的途径时间。

例如图3所示，中间节点有：B点，C点，D点，E点（实际上也可选取更多的点作为中间节点），本文对中间节点的数量不做具体限定。假设B点，C点，D点，E点各自的途径时间分别为：10:00，12:30，14:00，17:00。

S403：服务器基于确定的各个途径时间，目标节点信息，以及主二维路径，生成主三维路径。

最后，根据确定的各个中间节点的途径时间，目标节点信息中目标行程的出发时间和到达时间，以及步骤S401中的主二维路径中各个目标节点和中间节点的地理位置，最终即可生成目标行程的主三维路径。

如图5所示，其为本申请实施例中的一种三维路径的示意图，即表示将图3所示的主二维路径与时间轴相结合后所得到的主三维路径。其中，图5中的虚线表示目标行程的主二维路径（同图3中所示的主二维路径），即待规划对象在路网中的行驶路径；实线表示目标行程的主三维路径，即待规划将路网与时间轴结合后对象的行驶路径。具体地，将主二维路径中的点结合上时间信息，即可将二维点映射为三维点，获得主三维路径，如主二维路径中的点A对应主三维路径中的点A'，主二维路径中的点B对应主三维路径中的点B'，…，主二维路径中的点F对应主三维路径中的点F'。

在上述实施方式中，结合目标节点信息和道路状况等信息，可以获得目标行程的主三维路径，该方式下，生成的主三维路径考虑到了实际的道路状况，更加准确可靠。并且，在空间和时间上结合GIS信息，便于快速确定出符合条件的候选行程。

可选的，每个候选行程对应的候选节点信息包括：相应的候选行程中候选节点的地理位置（即候选行程的起点和终点各自在路网中的位置），及候选行程的出发时间和到达时间。

在获得子三维路径时，一种可选的实施方式为，可以按照如图6所示的流程图实施S22，以服务器为执行主体为例，对于每个候选行程，分别执行以下操作，具体包括如下步骤S601-S603：

S601：服务器根据一个候选行程中起点的地理位置和出发时间，确定一个候选行程对应的子三维路径的起点。

S602：服务器根据一个候选行程中终点的地理位置和到达时间，确定一个候选行程对应的子三维路径的终点。

S603：服务器根据子三维路径的起点和终点，生成子三维路径。

具体地，在生成候选行程的子三维路径时，不需要考虑中间节点，只需考虑起点和终点即可，因而基于图6所示的步骤，即可快速生成各个候选行程各自对应的子三维路径。

如图7所示，其为本申请实施例中的又一种三维路径的示意图。图7中的虚线表示所列举的几个候选行程各自的子三维路径，粗实线则表示目标行程的主三维路径（路网中的粗实线表示目标行程的主二维路径）。

具体地，图4和图6所示的步骤可以先后执行，也可同步执行，即规划好主要行程在路网上的路径，并根据出发时间和道路状况计算到达每个端点时的时间后；将时间作为z轴，将主要行程的主二维路径、周边所有次要行程的起讫点3D化，即可获得三维路径（包括主三维路径、子三维路径），本文对这两类三维路径的生成时序上不做具体限定。

S23：服务器根据主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将至少一个位于路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为目标行程的关联行程。

其中，行程约束范围是考虑到带时间窗的车辆路径问题的目标而设置的，用于对待规划对象的行程进行约束的条件。

在实际过程中，带时间窗的车辆路径问题的目标是：在时间窗内为对象提供服务时，使车辆的行驶时间和等待时间之和最短。基于此目标可知，可接受的次要行程的出发点（起点）一般与主要行程的距离不能太远，因而，可以对次要行程的出发点的地理位置进行约束，可选的，行程约束范围包括用于约束候选行程与目标行程之间出行距离的行程约束位置范围；另外，还需要满足时间窗的要求，因而，还需对次要行程的出发时间进行约束，可选的，行程约束范围包括用于约束候选行程与目标行程之间出行时间差的行程约束时间范围。

例如，行程约束时间范围为5分钟，行程约束位置范围为主三维路径附近1km范围。

根据主要行程的路径以及可以接受的范围，比如，在搜索顺风车服务时，假设在主要路径附近1km范围内有次要行程的出发点，且出发时间在预定的范围内（如5分钟），此时沿着主三维路径，随出行时间，将同时位于行程约束时间范围和行程约束位置范围内的点所形成的三维空间，作为可接受次要行程的可接受空间，即该空间内的次要行程是可考虑作为本次主要行程的关联形成的。

如图8所示，其为本申请实施例中的一种路径三维空间的示意图，由于该路径三维空间是沿着主三维路径，随出行时间而生成的一个多面体，因而也可将路径三维空间称作是路径时间多面体，该多面体内的点既约束了可接受的次要行程的出行时间，也约束了出行空间。因而，在实际判断次要行程是否可作为主要行程的关联行程时，主要是考虑次要行程的起讫点与时间限制，而子三维路径正是将路网与时间轴结合而得到的，因而，如果某一次要行程的起讫点以及时间构成的3D点均落在主要行程的路径时间多面体内部，则可以确定该次要行程可以作为额外的接送点纳入主要行程的路径内。

可选的，可对各个子三维路径进行分析，将对应的起点和终点都在路径三维空间内部的子三维路径，作为位于路径三维空间内的子三维路径。

如图9所示，其为本申请实施例中的又一种路径三维空间的示意图。如图9中的起点X和终点Y分为一条子三维路径的起点和终点，在判断该子三维路径是否在路径三维空间内时，可简单判断该子三维路径的起点和终点是否在该路径三维空间内，即分别判断三维的起点X和终点Y是否在该路径三维空间内。

在上述实施方式中，基于车辆的目标行程以及候选行程的节点信息，可获得目标行程的主三维路径，以及候选行程的子三维路径。其中，这些三维路径是指：将车辆的行驶路径转换至路网与时间轴相结合的三维空间而得到的路径；基于此，可将VRPTW问题转换为时空计算问题，将车辆路径以及路径中可行的目标点以及时间限制转换至三维时空，在空间和时间上结合GIS信息，将传统的启发是方法转换为简单的判断点是否落在多面体内部点逻辑操作，效率和准确度上都有极大的提高。

下面对点在多面体（路径三维空间）内的判别方法进行详细介绍：

参阅图10所示，其为本申请实施例中的一种点在多面体内的判别方法的流程示意图，可用于判断测试点在切面多边形内部，测试点可以为子三维路径的起点或终点：

首先，根据测试点对应的途径时间生成相应的经纬度平面，进而，获取经纬度平面与路径三维空间的截面，形成的切面多边形；然后，判断测试点是否在切面多边形内部。在判断时，可采用从测试点引射线的方式，若引任一条射线，该射线与切面多边形的交点数目为奇数，则测试点在切面多边形内；若引任一条射线，该射线与切面多边形的交点数目为偶数，则测试点在切面多边形外。

在本申请实施例中，若测试点在切面多边形内，则确定测试点在切面多边形内部。

其中，测试点为子三维路径的起点时，途径时间为相应次要行程的出发时间，测试点为子三维路径的终点时，途径时间为相应次要行程的到达时间。

在本申请实施例中，经纬度用于表示二维点的地理位置，而基于测试点的途径时间生成经纬度平面即将路网平面（即经度轴和维度轴组成的平面）沿时间轴平移而得到的一个平面。

其中，根据测试点对应的途径时间生成相应的经纬度平面可表示为z=t，t为测试点对应的途径时间，即将图9所示的网格平面沿时间轴向上平移t。例如，对于起点X，t=tx，即将图9所示的网格平面沿时间轴向上平移tx，可得起点X对应的经纬度平面，对于终点Y，t=ty，即将图9所示的网格平面沿时间轴向上平移ty，可得终点Y对应的经纬度平面。

由于图9所示的多面体较为复杂，下面以一种简单的多面体为例，对图10所列举的判别方法进行举例说明。

如图11A所示，其为本申请实施例中的一种经纬度平面的示意图，可表示为z=t，图中的P0、P1、P2为该经纬度平面内的点。图11B为本申请实施例中的一种多面体的示意图。图11B所列举的多面体（路径三维空间）的四个顶点分别为：V0、V1、V2、V3，经纬度平面z=t与该多面体的截面为图11B中粗实线和粗虚线所形成的切面多边形，即三角形O1-O2-O3。

具体地，计算多面体与经纬度平面的截面这一问题，又可以简化为求多面体的各个面与经纬度平面的相交线线段，即求两个平面的相交线线段：

其中，z=t表示经纬度平面的平面方程，A₁x+B₁y+C₁z+D₁=0表示多面体的一个面的平面方程。

具体地，在求两个平面的相交线线段之前，首先要确定这两个平面之间的夹角不为0，即非平行；在分析两个平面之间的夹角是否为0时，可根据夹角公式判断：

例如，对于两个平面：ax+by+cz+d1=0和ex+fy+gz+d2=0，有夹角公式可得：ae+bf+cg=0时两平面平行。

基于上述所列举的夹角公式，很显然公式1所列举的两个平面不平行，因而，在保证其不等于0后，可以进一步求得两相交平面的交线与相邻平面交线的交点：

由此可求出其中一个交点坐标：

以A₁x+B₁y+C₁z+D₁=0表示V0-V2-V3所示的面的平面方程，A₂x+B₂y+C₂z+D₂=0表示V0-V1-V2所示的面的平面方程为例，V0-V2-V3与V0-V1-V2这两个面相邻，V0-V2-V3与该经纬度平面的相交线线段为O2-O3，V0-V1-V2与该经纬度平面的相交线线段为O1-O2，基于此，公式3所表示的交点即为点O2。

同理，点O1、O3的计算方式也类似，重复上述步骤，即可获取各个截面点坐标，从而获取也就是O1-O2-O3对应的截面函数（平面方程）。

在确定切面多边形的平面方程后，即可判断测试点是否在该切面多边形内。

可选的，通过下列方式确定测试点在切面多边形内：

方式1：在经纬度平面内，引出一条包含测试点的直线，确定直线和切面多边形中所有边的交点；若在测试点两侧的边的交点数目都为奇数，则确定测试点在切面多边形内。

方式2：在经纬度平面内，引出一条以测试点为端点的射线，确定射线和切面多边形中所有边的交点；若交点数目为奇数，则确定测试点在切面多边形内。

具体地，在计算测试点（x0，y0）引出的射线（或直线）与切面多边形的所有的边的线段的交点时，如果交点与落在切面多边形的边所对应的线段上，则其累积的数量增加1，遍历所有的边，最后得出的交点数量即可作为判断该点是否在多面形内部。

在确定交点是否落在切面多边形的边所对应的线段上时，需要基于点的2D坐标（即经纬度坐标）做判断。如图11C所示，其为本申请实施例中的一种线段与射线相交的示意图。其中，从测试点所引出的射线的直线方程可用如下公式所表示：

下面以一种切面多边形为例，结合上述所列举的两种方式，对测试点在切面多边形内部、外部两种情况下，交点数目的情况进行举例说明。

首先以测试点在切面多边形内部为例，对于测试点在切面多边形内部时，从测试点出发引一条直线，看这条直线和多边形所有边的交点数目。如果在测试点两侧都有奇数个交点，则说明在内部，如果在测试点两侧都有偶数个交点，则说明在外部。

具体地，将测试点的y坐标与多边形的每一个点进行比较，会得到一个测试点所在的行与多边形边的交点的列表。如图12A所示，在图12A的这个示例中有8条边与测试点所在的行（即测试点引出的一条直线）相交，而有6条边没有相交。如果测试点的两边交点的个数都是奇数，则该测试点在多边形内，否则在多边形外。

在这个示例中测试点的左边有5个交点，右边有3个交点，它们都是奇数，所以点在多边形内。

再比如，从测试点出发引一条射线，看这条射线和多边形所有边的交点数目。如果有奇数个交点，则说明在内部，如果有偶数个交点，则说明在外部。

具体地，从测试点引出一条射线如图12B所示，在图12B的这个示例中有3条边与该射线相交，交点的个数是奇数，则该测试点在多边形内。又如图12C所示，在图12C的这个示例中有7条边与该射线相交，交点的个数是奇数，该测试点也在多边形内。

下面以测试点在切面多边形外部为例，如图13A所示，从测试点随机引出一条射线，该射线与该多边形有6条边相交，交点的个数是偶数，该测试点在多边形外。如图13B所示，从测试点随机引出一条直线，该直线与该多边形有4条边相交，在测试点两侧交点的个数都是偶数，该测试点在多边形外。

在上述实施方式中，如果经过判断，某一子三维路径的起迄点均落在生成的切面多边形内部，则可以认为该子三维路径的起迄点满足要求，该子三维路径可作为子路径加入到待规划对象的行程当中。

可选的，若确定出有多个位于路径三维空间内的子三维路径时，还可依据出行限制条件进行进一步地筛选，将确定出的多个子三维路径中，符合待规划对象的出行限制条件的子三维路径，对应的候选行程作为关联行程。

在本申请实施例中，一般车辆出行是有容量限制，如一辆车在同一时间内最多可容纳4名乘客，比如，确定出两个位于路径三维空间内的子三维路径，分别对应次要行程1和次要行程5，而考虑到乘客人数的限制，将符合车辆M的容量限制的次要行程1，作为这次主要行程的关联行程。

再比如，车辆出行也可有一些其他限制，比如两个次要行程中一个次要行程的终点和另一个次要行程的起点尽量不冲突，比避免绕路。如确定出三个位于路径三维空间内的子三维路径，分别对应次要行程1、次要行程2和次要行程5，而其中，次要行程1的终点与次要行程2的起点冲突，该情况下可选择次要行程1、次要行程5作为这次主要行程的关联行程等，具体根据实际情况而定，在此不做具体限定。

在上述实施方式中，如果上一步中有多个次要行程，而主要行程有次数或容量限制，则遍历第一次确定出的次要行程组成的子集从而找出最好的选择，由于子集中元素的数量要大大小于全集（未作筛选情况下，含所有次要行程）的数量，因此效率上也有极大的提升。

参阅图14所示，其为一种网约车场景路径规划的具体实施流程示意图。以服务器为执行主体为例，该方法的具体实施流程如下S1401-S1407：

步骤S1401：服务器获取车辆M的主要行程对应的目标节点信息，以及主要行程周边的5个次要行程对应的候选节点信息；

例如图15中所列举的示例，图15为本申请实施例中的一种网约车场景路径规划的逻辑示意图。车辆M的主要行程的起点为A（x1，y1），出发时间为t1，终点为B（x2，y2），到达时间为t2；次要行程1的起点为C（x3，y3），出发时间为t3，终点为D（x4，y4），到达时间为t4；…；次要行程5的起点为C（x5，y5），出发时间为t5，终点为D（x6，y6），到达时间为t6。

此外，还可进一步获取乘客人数信息等，如主要行程的乘客为2人，次要行程1的乘客为3人（包括两名大人，一个孩子），…，次要行程5的乘客为2人（包括一名大人，一个孩子）。

步骤S1402：服务器基于目标节点的地理位置，在路网中规划主要行程对应的主二维路径，根据主要行程的出发时间和道路状态，确定车辆M到达主二维路径中每个中间节点的途径时间；

步骤S1403：服务器基于确定的各个途径时间，目标节点信息，以及主二维路径，生成主三维路径；以及，基于根据候选节点信息，分别获得这5个次要行程各自对应的子三维路径；

步骤S1404：服务器根据主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间；

步骤S1405：服务器分别分析各个子三维路径的起点和终点，是否都在该路径三维空间内部；

步骤S1406：服务器若确定出仅有1条位于路径三维空间内的子三维路径，则将确定出的子三维路径，对应的次要行程作为关联行程；

步骤S1407：服务器若确定出多个位于路径三维空间内的子三维路径，则将确定出的多个子三维路径中，符合车辆M的容量限制的子三维路径，对应的次要行程作为关联行程。

比如，确定出多个位于路径三维空间内的子三维路径有次要行程1的子三维路径、次要行程5的子三维路径，而考虑到乘客人数的限制，不能在同一时间容纳5位乘客，因而，可筛选次要行程1的子三维路径，作为符合车辆M的容量限制的子三维路径，将次要行程作为这次主要行程的关联行程。图15中最后的实线表示结合次要行程5与该主要行程后的出行路线，虚线则表示未结合次要行程5时的出行路线。

在上述实施例中，通过对主要路径以及选择偏好进行设置，在空间和时间上结合GIS信息，将问题转化为判断点在多面体内外的空间几何问题，可快速确定符合条件的分路径，是主路径确定后的最优解，避免使用启发式方法，从而去除了以上方法寻优过程中的不确定性和效率问题。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供一种路径规划装置。如图16所示，其为路径规划装置1600的结构示意图，可以包括：

信息获取单元1601，用于获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，以及获取待规划对象的至少一个候选行程对应的候选节点信息，其中，每个候选行程为在获得目标行程之后触发的行程，目标节点为目标行程的起点和终点，候选节点为相应的候选行程的起点和终点；

路径生成单元1602，用于根据目标节点信息，获得目标行程对应的主三维路径；以及，根据候选节点信息，分别获得至少一个候选行程各自对应的子三维路径；其中，每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径，三维路径包括主三维路径和子三维路径；

筛选单元1603，用于根据主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将至少一个位于路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为目标行程的关联行程。

可选的，目标节点信息包括：目标节点的地理位置，及目标行程的出发时间和到达时间；

路径生成单元1602具体用于：

基于目标节点的地理位置，在路网中规划目标行程对应的主二维路径；

根据目标行程的出发时间和道路状态，确定待规划对象到达主二维路径中至少一个中间节点的途径时间，其中，中间节点为除目标节点外，目标行程途径的节点；

基于确定的各个途径时间，目标节点信息，以及主二维路径，生成主三维路径。

可选的，每个候选行程对应的候选节点信息包括：相应的候选行程中候选节点的地理位置，及候选行程的出发时间和到达时间；

路径生成单元1602具体用于：

对于每个候选行程，分别执行以下操作：

根据一个候选行程中起点的地理位置和出发时间，确定一个候选行程对应的子三维路径的起点；

根据一个候选行程中终点的地理位置和到达时间，确定一个候选行程对应的子三维路径的终点；

根据子三维路径的起点和终点，生成子三维路径。

可选的，行程约束范围包括：用于约束候选行程与目标行程之间出行时间差的行程约束时间范围，和用于约束候选行程与目标行程之间出行距离的行程约束位置范围；

筛选单元1603具体用于：

沿着主三维路径，将同时位于行程约束时间范围和行程约束位置范围内的点所形成的三维空间，作为路径三维空间。

可选的，筛选单元1603具体用于通过下列方式确定位于路径三维空间内的子三维路径：

将对应的起点和终点都在路径三维空间内部的子三维路径，作为位于路径三维空间内的子三维路径。

可选的，筛选单元1603具体用于通过下列方式确定测试点在切面多边形内部，测试点为子三维路径的起点或终点：

根据测试点对应的途径时间生成相应的经纬度平面，其中，测试点为子三维路径的起点时，途径时间为相应次要行程的出发时间，测试点为子三维路径的终点时，途径时间为相应次要行程的到达时间；

获取经纬度平面与路径三维空间的截面，形成的切面多边形；

若测试点在切面多边形内，则确定测试点在切面多边形内部。

可选的，筛选单元1603具体用于通过下列方式确定测试点在切面多边形内：

在经纬度平面内，引出一条包含测试点的直线，确定直线和切面多边形中所有边的交点；若在测试点两侧的边的交点数目都为奇数，则确定测试点在切面多边形内；或者

在经纬度平面内，引出一条以测试点为端点的射线，确定射线和切面多边形中所有边的交点；若交点数目为奇数，则确定测试点在切面多边形内。

可选的，筛选单元1603具体用于：

若确定出多个位于路径三维空间内的子三维路径，则将确定出的多个子三维路径中，符合待规划对象的出行限制条件的子三维路径，对应的候选行程作为关联行程。

在本申请实施例中，基于车辆的目标行程以及候选行程的节点信息，可获得目标行程的主三维路径，以及候选行程的子三维路径。其中，这些三维路径是指：将车辆的行驶路径转换至路网与时间轴相结合的三维空间而得到的路径；基于此，可将VRPTW问题转换为时空计算问题，将车辆路径以及路径中可行的目标点以及时间限制转换至三维时空，在空间和时间上结合GIS信息，将问题转化为判断路径在路径三维空间多面体内外的空间几何问题，可快速确定符合条件的子三维路径，避免使用启发式方法，以规避掉这些方法寻优过程中的不确定性和效率问题，高效准确的解决车辆路径问题，提高路径规划效率。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块（或单元）分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块（或单元）的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

在介绍了本申请示例性实施方式的路径规划方法和装置之后，接下来，介绍根据本申请的另一示例性实施方式的电子设备。

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

与上述方法实施例基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种电子设备。在一种实施例中，该电子设备可以是服务器，如图1所示的服务器120。在该实施例中，电子设备的结构可以如图17所示，包括存储器1701，通讯模块1703以及一个或多个处理器1702。

存储器1701，用于存储处理器1702执行的计算机程序。存储器1701可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及运行即时通讯功能所需的程序等；存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。

存储器1701可以是易失性存储器（volatile memory），例如随机存取存储器（random-access memory，RAM）；存储器1701也可以是非易失性存储器（non-volatilememory），例如只读存储器，快闪存储器（flash memory），硬盘（hard disk drive，HDD）或固态硬盘（solid-state drive，SSD）；或者存储器1701是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的计算机程序并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器1701可以是上述存储器的组合。

处理器1702，可以包括一个或多个中央处理单元（central processing unit，CPU）或者为数字处理单元等等。处理器1702，用于调用存储器1701中存储的计算机程序时实现上述路径规划方法。

通讯模块1703用于与终端设备和其他服务器进行通信。

本申请实施例中不限定上述存储器1701、通讯模块1703和处理器1702之间的具体连接介质。本申请实施例在图17中以存储器1701和处理器1702之间通过总线1704连接，总线1704在图17中以粗线描述，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。总线1704可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于描述，图17中仅用一条粗线描述，但并不描述仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器1701中存储有计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于实现本申请实施例的路径规划方法。处理器1702用于执行上述的路径规划方法，如图2所示。

在另一种实施例中，电子设备也可以是其他电子设备，如图1所示的终端设备110。在该实施例中，电子设备的结构可以如图18所示，包括：通信组件1810、存储器1820、显示单元1830、摄像头1840、传感器1850、音频电路1860、蓝牙模块1870、处理器1880等部件。

通信组件1810用于与服务器进行通信。在一些实施例中，可以包括电路无线保真（Wireless Fidelity，WiFi）模块，WiFi模块属于短距离无线传输技术，电子设备通过WiFi模块可以帮助用户收发信息。

存储器1820可用于存储软件程序及数据。处理器1880通过运行存储在存储器1820的软件程序或数据，从而执行终端设备110的各种功能以及数据处理。存储器1820可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。存储器1820存储有使得终端设备110能运行的操作系统。本申请中存储器1820可以存储操作系统及各种应用程序，还可以存储执行本申请实施例路径规划方法的计算机程序。

显示单元1830还可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端设备110的各种菜单的图形用户界面（graphical user interface，GUI）。具体地，显示单元1830可以包括设置在终端设备110正面的显示屏1832。其中，显示屏1832可以采用液晶显示器、发光二极管等形式来配置。

显示单元1830还可用于接收输入的数字或字符信息，产生与终端设备110的用户设置以及功能控制有关的信号输入，具体地，显示单元1830可以包括设置在终端设备110正面的触控屏1831，可收集用户在其上或附近的触摸操作，例如点击按钮，拖动滚动框等。

其中，触控屏1831可以覆盖在显示屏1832之上，也可以将触控屏1831与显示屏1832集成而实现终端设备110的输入和输出功能，集成后可以简称触摸显示屏。本申请中显示单元1830可以显示应用程序以及对应的操作步骤。

摄像头1840可用于捕获静态图像，用户可以将摄像头1840拍摄的图像通过应用发布评论。摄像头1840可以是一个，也可以是多个。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件（charge coupled device，CCD）或互补金属氧化物半导体（complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS）光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给处理器1880转换成数字图像信号。

终端设备还可以包括至少一种传感器1850，比如加速度传感器1851、距离传感器1852、指纹传感器1853、温度传感器1854。终端设备还可配置有陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器、光传感器、运动传感器等其他传感器。

音频电路1860、扬声器1861、传声器1862可提供用户与终端设备110之间的音频接口。音频电路1860可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1861，由扬声器1861转换为声音信号输出。终端设备110还可配置音量按钮，用于调节声音信号的音量。另一方面，传声器1862将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1860接收后转换为音频数据，再将音频数据输出至通信组件1810以发送给比如另一终端设备110，或者将音频数据输出至存储器1820以便进一步处理。

蓝牙模块1870用于通过蓝牙协议来与其他具有蓝牙模块的蓝牙设备进行信息交互。例如，终端设备可以通过蓝牙模块1870与同样具备蓝牙模块的可穿戴电子设备（例如智能手表）建立蓝牙连接，从而进行数据交互。

处理器1880是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1820内的软件程序，以及调用存储在存储器1820内的数据，执行终端设备的各种功能和处理数据。在一些实施例中，处理器1880可包括一个或多个处理单元；处理器1880还可以集成应用处理器和基带处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，基带处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述基带处理器也可以不集成到处理器1880中。本申请中处理器1880可以运行操作系统、应用程序、用户界面显示及触控响应，以及本申请实施例的路径规划方法。另外，处理器1880与显示单元1830耦接。

在一些可能的实施方式中，本申请提供的路径规划方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括计算机程序，当程序产品在电子设备上运行时，计算机程序用于使电子设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的路径规划方法中的步骤，例如，电子设备可以执行如图2中所示的步骤。

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是但不限于电、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。

本申请的实施方式的程序产品可以采用便携式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）并包括计算机程序，并可以在电子设备上运行。然而，本申请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，该程序可以被命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

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，其中承载了可读计算机程序。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命令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的计算机程序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申请操作的计算机程序，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。计算机程序可以完全地在用户计算装置上执行、部分地在用户计算装置上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算装置上部分在远程计算装置上执行、或者完全在远程计算装置或服务器上执行。在涉及远程计算装置的情形中，远程计算装置可以通过任意种类的网络包括局域网（LAN）或广域网（WAN）连接到用户计算装置，或者，可以连接到外部计算装置（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元或子单元，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。反之，上文描述的一个单元的特征和功能可以进一步划分为由多个单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，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操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用计算机程序的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序命令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序命令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的命令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序命令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的命令产生包括命令装置的制造品，该命令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种路径规划方法，其特征在于，该方法包括：

获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，以及获取所述待规划对象的至少一个候选行程对应的候选节点信息，其中，每个候选行程为在获得所述目标行程之后触发的行程，目标节点为所述目标行程的起点和终点，候选节点为相应的候选行程的起点和终点；

根据所述目标节点信息，获得所述目标行程对应的主三维路径；以及，根据所述候选节点信息，分别获得所述至少一个候选行程各自对应的子三维路径；其中，每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径，所述三维路径包括所述主三维路径和所述子三维路径；

根据所述主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将至少一个位于所述路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为所述目标行程的关联行程。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点信息包括：所述目标节点的地理位置，及所述目标行程的出发时间和到达时间；

所述根据所述目标节点信息，获得所述目标行程对应的主三维路径，包括：

基于所述目标节点的地理位置，在路网中规划所述目标行程对应的主二维路径；

根据所述目标行程的出发时间和道路状态，确定所述待规划对象到达所述主二维路径中至少一个中间节点的途径时间，其中，中间节点为除所述目标节点外，所述目标行程途径的节点；

基于确定的各个途径时间，所述目标节点信息，以及所述主二维路径，生成所述主三维路径。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个候选行程对应的候选节点信息包括：相应的候选行程中候选节点的地理位置，及所述候选行程的出发时间和到达时间；

所述根据所述候选节点信息，分别获得所述至少一个候选行程各自对应的子三维路径，包括：

对于每个候选行程，分别执行以下操作：

根据一个候选行程中起点的地理位置和出发时间，确定所述一个候选行程对应的子三维路径的起点；

根据所述一个候选行程中终点的地理位置和到达时间，确定所述一个候选行程对应的子三维路径的终点；

根据所述子三维路径的起点和终点，生成所述子三维路径。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行程约束范围包括：用于约束候选行程与目标行程之间出行时间差的行程约束时间范围，和用于约束候选行程与目标行程之间出行距离的行程约束位置范围；

所述根据所述主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，包括：

沿着所述主三维路径，将同时位于所述行程约束时间范围和行程约束位置范围内的点所形成的三维空间，作为所述路径三维空间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过下列方式确定位于所述路径三维空间内的子三维路径：

将对应的起点和终点都在所述路径三维空间内部的子三维路径，作为位于所述路径三维空间内的子三维路径。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，通过下列方式确定测试点在所述路径三维空间内部，所述测试点为子三维路径的起点或终点：

根据所述测试点对应的途径时间生成相应的经纬度平面，其中，所述测试点为子三维路径的起点时，所述途径时间为相应次要行程的出发时间，所述测试点为子三维路径的终点时，所述途径时间为相应次要行程的到达时间；

获取所述经纬度平面与所述路径三维空间的截面，形成的切面多边形；

若所述测试点在所述切面多边形内，则确定所述测试点在所述切面多边形内部。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过下列方式确定测试点在所述切面多边形内：

在所述经纬度平面内，引出一条包含所述测试点的直线，确定所述直线和切面多边形中所有边的交点；若在所述测试点两侧的边的交点数目都为奇数，则确定所述测试点在所述切面多边形内；或者

在所述经纬度平面内，引出一条以所述测试点为端点的射线，确定所述射线和切面多边形中所有边的交点；若交点数目为奇数，则确定所述测试点在所述切面多边形内。

8.如权利要求1~7任一项所述的方法，其特征在于，所述将至少一个位于所述路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为所述目标行程的关联行程：

若确定出多个位于所述路径三维空间内的子三维路径，则将确定出的多个子三维路径中，符合所述待规划对象的出行限制条件的子三维路径，对应的候选行程作为所述关联行程。

9.一种路径规划装置，其特征在于，包括：

信息获取单元，用于获取待规划对象的目标行程对应的目标节点信息，以及获取所述待规划对象的至少一个候选行程对应的候选节点信息，其中，每个候选行程为在获得所述目标行程之后触发的行程，目标节点为所述目标行程的起点和终点，候选节点为相应的候选行程的起点和终点；

路径生成单元，用于根据所述目标节点信息，获得所述目标行程对应的主三维路径；以及，根据所述候选节点信息，分别获得所述至少一个候选行程各自对应的子三维路径；其中，每个三维路径表示将路网与时间轴结合后对象的行驶路径，所述三维路径包括所述主三维路径和所述子三维路径；

筛选单元，用于根据所述主三维路径及行程约束范围生成对应的路径三维空间，并将至少一个位于所述路径三维空间内的子三维路径对应的候选行程，作为所述目标行程的关联行程。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述目标节点信息包括：所述目标节点的地理位置，及所述目标行程的出发时间和到达时间；

所述路径生成单元具体用于：

基于所述目标节点的地理位置，在路网中规划所述目标行程对应的主二维路径；

根据所述目标行程的出发时间和道路状态，确定所述待规划对象到达所述主二维路径中至少一个中间节点的途径时间，其中，中间节点为除所述目标节点外，所述目标行程途径的节点；

基于确定的各个途径时间，所述目标节点信息，以及所述主二维路径，生成所述主三维路径。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，每个候选行程对应的候选节点信息包括：相应的候选行程中候选节点的地理位置，及所述候选行程的出发时间和到达时间；

所述路径生成单元具体用于：

对于每个候选行程，分别执行以下操作：

根据一个候选行程中起点的地理位置和出发时间，确定所述一个候选行程对应的子三维路径的起点；

根据所述一个候选行程中终点的地理位置和到达时间，确定所述一个候选行程对应的子三维路径的终点；

根据所述子三维路径的起点和终点，生成所述子三维路径。

12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述行程约束范围包括：用于约束候选行程与目标行程之间出行时间差的行程约束时间范围，和用于约束候选行程与目标行程之间出行距离的行程约束位置范围；

所述筛选单元具体用于：

沿着所述主三维路径，将同时位于所述行程约束时间范围和行程约束位置范围内的点所形成的三维空间，作为所述路径三维空间。

13.一种电子设备，其特征在于，其包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1~8中任一所述方法的步骤。

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其包括计算机程序，当所述计算机程序在电子设备上运行时，所述计算机程序用于使所述电子设备执行权利要求1~8中任一所述方法的步骤。

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