CN114415686B - 路径确定方法及设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种路径确定方法及设备，涉及路径规划技术领域。该方法包括：将起始栅格设置为当前栅格以添加到目标路径中；对于当前栅格的每个相邻栅格，确定经由目标路径、相邻栅格到结束栅格的目标距离，目标距离是目标路径的当前长度、当前栅格到相邻栅格的第一距离、以及相邻栅格到结束栅格的加权距离之和，该加权距离与包括相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与相邻栅格到结束栅格的第二距离正相关；选取目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格；若更新后的当前栅格不为结束栅格，则进入前述确定目标距离的步骤，直至当前栅格为结束栅格。本公开可以减小对栅格的搜索次数，进而缩短路径规划所需要的时长，提高路径规划速度。

Description

路径确定方法及设备

技术领域

本公开实施例涉及路径规划技术领域，尤其涉及一种路径确定方法及设备。

背景技术

路径规划用于在目标区域中确定从一个位置(起始位置)到达另一个位置(结束位置)的最短路径。例如，在自动化仓库场景中，需要为机器人规划一条从机器人当前所在位置到物料所在位置的路径，以使机器人取物料，以及需要为机器人规划一条从机器人当前所在位置去往放物料的目标位置，以使机器人放物料。又例如，在导航场景中，需要为车辆规划一条从位置A到位置B的路径。

现有技术中，将一个目标区域划分为M行N列个单位区域，每个单位区域称为一个栅格。从而，可以规划该目标区域中的任意一个起始栅格到结束栅格的路径，该路径经过多个栅格。具体地，首先，将起始栅格初始化为当前栅格，并将该当前栅格作为目标路径中的第一个栅格；然后，针对当前栅格的每个相邻栅格，确定从当前的目标路径经由该相邻栅格到达结束栅格的距离，作为该相邻栅格的目标距离；最后，将该目标距离最小的栅格作为目标路径中的下一个栅格，并将该下一个栅格更新为当前栅格，以进入针对当前栅格的每个相邻栅格，确定目标路径的长度、当前栅格经由该相邻栅格到达结束栅格的距离之和，作为该相邻栅格的目标距离的步骤。

然而，上述过程得到目标路径的搜索次数较大，导致路径规划需要较长时间，路径规划的速度较慢。

发明内容

本公开实施例提供一种路径确定方法及设备，可以减少确定目标路径所需要的搜索次数，降低路径规划所消耗的时长，提高路径规划的速度。

第一方面，本公开实施例提供一种路径确定方法，包括：

获取起始栅格和结束栅格，所述起始栅格和所述结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，所述目标区域包括至少两行以及至少两列栅格；

将所述起始栅格设置为当前栅格，并将所述当前栅格添加到目标路径中；

对于所述当前栅格的每个相邻栅格，确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离，所述目标距离是所述目标路径的当前长度、所述当前栅格到所述相邻栅格的第一距离、以及所述相邻栅格到所述结束栅格的加权距离之和，所述加权距离与包括所述相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与所述相邻栅格到所述结束栅格的第二距离正相关；

选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中，并更新所述目标路径的当前长度；

若所述更新后的当前栅格不为所述结束栅格，则进入所述确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离的步骤，直至所述当前栅格为所述结束栅格。

第二方面，本公开实施例提供一种路径确定装置，包括：

起止栅格确定模块，用于获取起始栅格和结束栅格，所述起始栅格和所述结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，所述目标区域包括至少两行以及至少两列栅格；

当前栅格设置模块，用于将所述起始栅格设置为当前栅格，并将所述当前栅格添加到目标路径中；

目标距离确定模块，用于对于所述当前栅格的每个相邻栅格，确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离，所述目标距离是所述目标路径的当前长度、所述当前栅格到所述相邻栅格的第一距离、以及所述相邻栅格到所述结束栅格的加权距离之和，所述加权距离与包括所述相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与所述相邻栅格到所述结束栅格的第二距离正相关；

目标路径更新模块，用于选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中，并更新所述目标路径的当前长度；

循环执行模块，用于若所述更新后的当前栅格不为所述结束栅格，则进入所述确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离的步骤，直至所述当前栅格为所述结束栅格。

第三方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述电子设备实现如第一方面所述的方法。

第四方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，使计算设备实现如第一方面所述的方法。

第五方面，本公开实施例提供一种计算机程序，所述计算机程序用于实现如第一方面所述的方法。

本公开实施例提供了一种路径确定方法及设备，该方法包括：获取起始栅格和结束栅格，起始栅格和结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，目标区域包括至少两行以及至少两列栅格；将起始栅格设置为当前栅格，并将当前栅格添加到目标路径中；对于当前栅格的每个相邻栅格，确定经由目标路径、相邻栅格到结束栅格的目标距离，该目标距离是目标路径的当前长度、当前栅格到相邻栅格的第一距离、以及相邻栅格到结束栅格的加权距离之和，该加权距离与包括相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与相邻栅格到结束栅格的第二距离正相关；选取目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到目标路径中，并更新目标路径的当前长度；若更新后的当前栅格不为结束栅格，则进入前述对于当前栅格的每个相邻栅格，确定经由目标路径、相邻栅格到结束栅格的目标距离的步骤，直至当前栅格为结束栅格。本公开实施例可以通过包括该相邻栅格的已确定路径数量，调整相邻栅格对应的上述目标距离，以优先选取已确定路径数量的相邻栅格作为下一个栅格。从而可以尽可能的保证选取的相邻栅格之后的栅格是可以通行的，可以尽可能的减少退回到之前确定的相邻栅格处以重新选取下一个相邻栅格的次数，有助于减小对栅格的搜索次数，进而缩短路径规划所需要的时长，提高路径规划速度。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的目标区域的栅格分布示意图；

图2是本公开实施例提供的一种路径确定方法的步骤流程图；

图3是本公开实施例提供的目标区域中的一种路径示意图；

图4是本公开实施例提供的一种路径确定装置的结构框图；

图5是本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图；

图6是本公开实施例提供的另一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

正如背景技术所述，现有技术确定目标路径的搜索次数较大，导致路径规划需要较长时间。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，在从当前栅格的多个相邻栅格中选取添加到目标路径中的下一个栅格时，依据的目标距离是从当前的目标路径经由该相邻栅格到达结束栅格的距离，并没有考虑选取的这下一个栅格之后的栅格是否可以通行。例如，当前栅格为图1中的G22，从而需要从G22的多个相邻栅格G11、G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33中选取下一个栅格添加到目标路径中，此时需要确定从当前的目标路径分别经由相邻栅格G11、G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33到达结束栅格的距离：D11、D12、D13、D21、D23、D31、D32和D33，以从中选取该距离最小的相邻栅格作为G22的下一个栅格。

这样，可能继续确定了几个下一个栅格之后，发现的所有相邻栅格都不可通行。例如，在将图1中的G22的下一个栅格确定为G13之后，如果发现D13的相邻栅格G14、G24、G23、G12均不可通行，那么需要退回到G22以重新从G22的相邻栅格中选取下一个栅格。这样，会导致对栅格的搜索次数较大，进而确定目标路径所需要的时长较大。

为了解决上述问题，本公开实施例考虑在从相邻栅格中选取下一个栅格时，将该相邻栅格之后的栅格是否可以通行的因素考虑在里面。而相邻栅格之后的栅格是否可以通行通常可以用包括该相邻栅格的已确定路径确定，也就是说，如果有已确定路径中包括该相邻栅格，那么，该相邻栅格之后的路径很有可能是可以通行的。

具体地，为了将已确定路径信息融入到现有的目标距离中，可以将包括相邻栅格的已确定路径数量作为参数确定目标距离，并且目标距离与该已确定路径数量负相关。也就是说，当已确定路径数量越大时，该目标距离越小，从该相邻栅格为下一个栅格的概率越大，从而尽可能的保证选取的相邻栅格之后的栅格是可以通行的，可以尽可能的减少退回到之前确定的相邻栅格处以重新选取下一个相邻栅格的次数，有助于减小对栅格的搜索次数，进而缩短路径规划所需要的时长，提高路径规划速度。

下面以具体地实施例对本公开实施例的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开实施例进行描述。

图2是本公开实施例提供的一种路径确定方法的步骤流程图。参照图2所示，该路径确定方法包括：

S101：获取起始栅格和结束栅格，起始栅格和结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，目标区域包括至少两行以及至少两列栅格。

在本公开实施例中，目标区域是需要规划路径的任一区域，该区域中通常被划分为若干行若干列的栅格，例如，图3中的目标区域被划分为3行5列的栅格。当然，图3只是示例，实际中划分的栅格较多。

其中，起始栅格和结束栅格是每次需要进行路径规划时人为设置的。例如，在自动化仓库的机器人取物料场景中，可以将机器人当前所在位置设置为起始栅格，将物料所在位置设置为结束栅格。

S102：将起始栅格设置为当前栅格，并将当前栅格添加到目标路径中。

可以理解的是，在初始时，当前栅格为起始栅格，但后续需要将添加到目标路径中的每个栅格更新为当前栅格，也就是说，目标路径也是不断的更新的，当前栅格始终是目标路径中当前的最后一个栅格，这些栅格按照添加到目标路径中的顺序构成该目标路径，从而按照该目标路径可以从起始栅格到达结束栅格。

S103：对于当前栅格的每个相邻栅格，确定经由目标路径、相邻栅格到结束栅格的目标距离，该目标距离是目标路径的当前长度、当前栅格到相邻栅格的第一距离、以及相邻栅格到结束栅格的加权距离之和，该加权距离与包括相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与相邻栅格到结束栅格的第二距离正相关。

可以理解的是，在进行S103时，目标路径中包括至少一个栅格，最后一个添加到目标路径中的栅格为当前栅格。

参照图3所示，当当前栅格为G22，也就是目标路径中的最后一个栅格为G22时，对于每个相邻栅格G11、G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33，需要确定一个目标距离。具体地，需要确定经由目标路径、G11到结束栅格的目标距离D11，需要确定经由目标路径、G12到结束栅格的目标距离D12，需要确定经由目标路径、G13到结束栅格的目标距离D13，需要确定经由目标路径、G21到结束栅格的目标距离D21，需要确定经由目标路径、G23到结束栅格的目标距离D23，需要确定经由目标路径、G31到结束栅格的目标距离D31，需要确定经由目标路径、G32到结束栅格的目标距离D32，需要确定经由目标路径、G33到结束栅格的目标距离D33。

其中，D11为目标路径的当前长度、G22到G11的第一距离、G11到结束栅格G35的加权距离之和。

D12为目标路径的当前长度、G22到G12的第一距离、G12到结束栅格G35的加权距离之和。

D13为目标路径的当前长度、G22到G13的第一距离、G13到结束栅格G35的加权距离之和。

D21为目标路径的当前长度、G22到G21的第一距离、G21到结束栅格G35的加权距离之和。

D23为目标路径的当前长度、G22到G23的第一距离、G23到结束栅格G35的加权距离之和。

D31为目标路径的当前长度、G22到G31的第一距离、G31到结束栅格G35的加权距离之和。

D32为目标路径的当前长度、G22到G32的第一距离、G32到结束栅格G35的加权距离之和。

D33为目标路径的当前长度、G22到G33的第一距离、G33到结束栅格G35的加权距离之和。

其中，目标路径的当前长度是目标路径中的每两个相邻栅格之间的第一距离之和，例如，如果目标路径为G21、G11和G22，那么目标路径的当前长度为G21和G11之间的第一距离、G11和G22之间的第一距离之和。当然，目标路径的初始长度为0，也就是说，在目标路径中只有起始栅格时，目标路径的当前长度为0。

上述当前栅格到相邻栅格的第一距离是两个相邻栅格之间的距离。两个相邻栅格之间的距离用于表示在两个相邻栅格之间移动所需要的代价。在本公开实施例中，相邻栅格之间的距离分为两种：在同一行或同一列的相邻栅格之间的距离、对角线的相邻栅格之间的距离。在同一行或同一列的相邻栅格之间的距离小于对角线的相邻栅格之间的距离，两者之间满足等腰直角三角形的直角边和斜角边的长度关系，也就是说，对角线的相邻栅格之间的距离是同一行或同一列的相邻栅格之间的距离的倍。从而，如果栅格的物理边长是1米，那么同一行或同一列的相邻栅格之间的物理距离可以为1米，对角线的相邻栅格之间的物理距离是/>米。

为了计算简便，可以将物理距离转换为整数的距离，这里的距离与物理距离呈正比例关系。例如，同一行或同一列的相邻栅格之间的物理距离为1时，经过转换之后，同一行或同一列的相邻栅格之间的距离可以设置为10。同样地，对角线的相邻栅格之间的距离可以为取整之后的数值14。

例如，图3中位于同一列的G12和G22之间的距离、以及图3中位于同一行的G12和G13之间的距离可以为10，图3中位于对角线的G22和G33之间的距离可以为14。

在按照上述方法确定第一距离之后，还需要确定每个相邻栅格到结束栅格的加权距离。

这里的加权距离与包括该相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与相邻栅格到结束栅格的第二距离正相关。也就是说，当包括该相邻栅格的已确定路径数量不变时，加权距离随着第二距离的增大而增大，随着第二距离的减小而减小。当第二距离不变时，加权距离随着包括该相邻栅格的已确定路径数量的增大而减小，随着包括该相邻栅格的已确定路径数量的减小而减小。例如，对于前述G12到结束栅格G35的加权距离，其与包括G12的已确定路径数量负相关，且与G12到结束栅格的第二距离正相关。

可以理解的是，加权距离与包括该相邻栅格的已确定路径数量负相关，可以使规划的目标路径尽量走经常走的栅格，这些经常走的栅格通常是较短路径会经过的栅格，从而减少不必要的搜索，加快路径规划速度。

通过上述关系可知，加权距离是第二距离和已确定路径数量的函数，并且满足上述关系。本公开实施例对加权距离的计算公式不加以限制，只要满足上述关系即可。

可选地，上述加权距离可以是第二距离与相邻栅格的信息素的比值，该相邻栅格的信息素与已确定路径数量正相关，信息素的最大值大于1，信息素的最小值大于0且小于1。

从而，上述目标距离可以按照以下公式计算得到：

其中，TD为目标距离，L为目标路径的当前长度，D₁为当前栅格到相邻栅格的第一距离，D₂为相邻栅格到结束栅格的加权距离。Pn是相邻栅格的信息素。

上述信息素是在1附近上下浮动的数值，并且接近于1，以避免对第二距离的调整过大。例如，通常情况下，信息素的最大值可以是1.05，信息素的最小值为0.95。当信息素的最小值大于或等于1时，本公开的算法可以准确的确定最短路径。当信息素的最小值小于1时，本公开的算法偏重于贪心算法，从而不能保证找到的目标路径是最短路径，并且最小值越小，目标路径与最短路径的长度差越大，但可以保证最终确定的目标路径的长度不大于最短路径长度的1/Pmin，其中，Pmin为信息度的最小值。

可以看出，本公开实施例可以通过信息素灵活的调整最终确定的目标路径，在需要保证目标路径是最短路径时，可以将信息素的最小值设置为大于或等于1的数值。否则，可以根据对目标路径的长度的容差程度选取合适的最小值，例如，如果可以允许目标路径的长度最大为最短路径长度的1.02时，可以将信息素的最小值设置为1/1.02。

其中，上述相邻栅格的信息素与已确定路径数量正相关，也就是说，信息素随着包括该相邻栅格的已确定路径数量的增大而增大，随着包括该相邻栅格的已确定路径数量的减小而减小。相邻栅格的信息素可以用固有的满足上述关系的公式表示，还可以根据已确定路径数量动态调整。目标区域中各个栅格的信息素可以根据经验值初始化，也可以初始化为相同取值。

可选地，上述根据已确定路径数量动态调整相邻栅格的信息素，可以包括以下至少一种：若更新后的当前栅格为结束栅格，则代表目标路径确定结束，此时，可以增大目标路径中的栅格的信息素，和/或减小目标路径之外的栅格的信息素。例如，如果按照本公开实施例的S101至S105的过程最终确定了一条如图3中的目标路径，从而在确定该目标路径之后，可以将该目标路径中的栅格G11、G22、G33、G34和G35的信息素增大，和/或，减小，可以将目标路径之外的其余栅格G12、G13、G14、G15、G21、G23、G24、G25、G31和G32的信息素。

可以看出，通过上述动态调整可以将最近时间确定的目标路径中的栅格的信息素增大，并将最近时间确定的目标路径之外的栅格以及很早之前确定的目标路径中的栅格的信息素减小，从而可以优先选取最近时间确定的目标路径中的栅格作为下一个栅格。由于最近时间确定的目标路径更能准确的表示当前时间可以通行的栅格，从而可以进一步避免确定的下一个栅格之后的栅格不可通行，避免退回之前的栅格以重新确定下一个栅格，进而进一步减少搜索次数，提高路径规划所需的时长，提高路径规划的速度。

具体地，增大信息素的方法可以有两种。第一种增大方法，将目标路径中的栅格的信息素和预设数值之和，确定为栅格更新后的信息素。第二种增大方法，将目标路径中的栅格的信息素与大于1的数值的乘积，确定为栅格更新后的信息素。对于第一种增大方法，由于第一种增大的程度可控，对于频繁经过的栅格，其增大的速度不会随着时间的累积而增大过快，也就可以避免出现信息素过大的栅格，从而在增大信息素时通常采用第一种增大方法，以保持算法的稳定性。

在上述增大信息素的过程中，为了保证增大之后的信息素小于或等于信息素的最大值，需要在增大之前先判断目标路径中的栅格的信息素和预设数值之和是否小于或等于信息素的最大值。如果是，将目标路径中的栅格的信息素和预设数值之和，确定为栅格更新后的信息素。如果否，则将该最大值确定为该栅格更新后的信息素。

相应地，减小信息素的方法可以有两种。第一种减小方法，将目标路径中的栅格的信息素和预设数值之差，确定为栅格更新后的信息素。第二种减小方法，将目标路径中的栅格的信息素与小于1的数值的乘积，确定为栅格更新后的信息素。对于第二种减小方法，随着时间的推移，信息素的减小速度逐渐变小，以避免信息素减小过快，从而在减小信息素时通常采用第二种方法，以保持算法的稳定性。

在上述减小信息素的过程中，为了保证减小之后的信息素大于或等于信息素的最小值，需要在减小之前先判断目标路径中的栅格的信息素与乘以预设衰减参数得到的数值，是否大于或等于信息素的最小值。若是，则将目标路径之外的栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值，作为栅格更新后的信息素，该预设衰减参数小于1。否则，将最小值确定为栅格更新后的信息素。

可以理解的是，信息素增大时使用的预设数值和预设衰减参数可以决定算法倾向于最新路径的程度。当预设数值越大，且预设衰减参数越大时，算法更倾向于参考最新路径。

此外，在目标区域相对稳定的情况下，随着算法的运行，算法会更加适用于该目标区域。当目标区域发生变化时，算法也会通过信息素的更新不断调节来适应目标区域。

需要说明的是，上述每个相邻栅格对应的目标距离是对经由该相邻栅格到达结束栅格的距离的一种预测结果，目标距离是目标路径的当前长度、当前栅格到相邻栅格的第一距离、以及相邻栅格到结束栅格的加权距离之和的这种关系，可以称为启发函数，也就是说，目标距离是通过启发函数确定的。

其中，上述第二距离可以按照以下公式计算得到：

D₂＝w₁·min(dx,dy)+w₂·|dx-dy| (2)

其中，D₂为第二距离，w₁为前述对角线的相邻栅格之间的第一距离，前述w₂为同一行或同一列的相邻栅格之间的第一距离。dx是相邻栅格到结束栅格的行差值，dy是相邻栅格到结束栅格的列差值。

可以理解的是，上述第二距离可以是一种对相邻栅格到结束栅格的距离的一种预测结果，上述公式(2)中的w₁·min(dx,dy)可以理解为对角线距离，w₂·|dx-dy|可以理解为曼哈顿距离。从而上述公式(2)是确定了一条先按照对角线移动到一个中间栅格，再按照行或列从该中间栅格移动到结束栅格的一条子路径。

例如，如图3所示，当相邻栅格为G11，结束栅格为G35时，G11在第一行第一列，G35在第三行第五列，也就是说，G11与G35的行差值为2，列差值为4。从而，可以先从G11沿对角线移动到G33，当w₁＝14时，G11到G33的距离为w₁·min(dx,dy)＝14·min(2,4)＝28；然后，再从G33按行移动到G35，当w₂＝10时，G33到G35的距离为w₂·|dx-dy|＝10·|2-4|＝20，从而，D₂＝28+20＝48。如此，从G11到G35的第二距离最短。

S104：选取目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到目标路径中，并更新目标路径的当前长度。

其中，更新目标路径的当前长度为目标路径更新前的长度与上述目标距离最小的相邻栅格对应的S103中的第一距离之和。例如，当S103中的当前栅格为G22时，如果G22的相邻栅格G11、G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33中的目标距离最小的栅格为G33，那么可以将G33添加到目标路径中作为G22的下一个栅格，并且将G22至G33的第一距离与目标路径更新前的长度之和确定为目标路径更新后的长度。

当然，在选取更新后的当前栅格时，需要避免将更新前的当前栅格在当前目标路径中的上一个栅格作为更新后的当前栅格。例如，在当前的目标路径中包括G11、G22时，从G22的相邻栅格G11、G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33中选取目标距离最小的栅格时，先要将G22在目标路径中的上一个栅格G11从相邻栅格中剔除，也就是说需要从G22的相邻栅格G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33中选取目标距离最小的栅格。如此，可以避免反复确定重复栅格，而使确定目标路径的过程陷入死循环。

此外，当目标区域中不存在不可通行的栅格时，可以选取目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格。当目标区域中存在不可通行的栅格时，在选取更新后的当前栅格时，还需要考虑相邻栅格是否可通行。具体地，可以先获取通行标记表示可通行的至少一个相邻栅格；然后，从可通行的至少一个相邻栅格中选取目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格。

例如，当S103中的当前栅格为G22时，如果G22的相邻栅格G12、G13、G21、G23、G31、G32和G33的通行标记分别为可通行、可通行、可通行、可通行、可通行、不可通行、可通行，那么从可通行的G12、G13、G21、G23、G31和G33中选取目标距离最小的栅格G33，作为更新后的当前栅格，并添加到目标路径中作为G22的下一个栅格。

上述可通行或不可通行的通行标记是预先对目标区域中的每个栅格进行设置的，代表该栅格内是否存在障碍物。例如，可以将存在障碍物的栅格的通行标记设置为1，将不存在障碍物的栅格的通行标记设置为0。

在本公开实施例中，栅格是矩形区域，从而M行N列的栅格构成的区域也是矩形区域。从而当需要规划路径的区域不是矩形区域时，可以将需要规划路径的区域用一个矩形区域(也就是目标区域)框起来，并且该目标区域中位于规划路径的区域之外的栅格的通行标记为1，该目标区域中位于规划路径的区域内的栅格的通信标记为0。

S105：若更新后的当前栅格不为结束栅格，则进入前述S103的步骤，直至当前栅格为结束栅格。

可以理解的是，当更新后的当前栅格不为结束栅格时，代表当前的目标路径还不能到达结束栅格，从而需要通过S103的步骤继续确定下一个栅格。当更新后的当前栅格为结束栅格时，代表起始栅格到结束栅格的目标路径已经确定好，当前的目标路径就是确定好的路径。

综上所述，本公开实施例可以通过S101至S105的步骤生成从起始栅格到结束栅格的一条目标路径。例如，参照图3所示，起始栅格可以为G11，结束栅格可以为G35，目标路径在初始时为空。确定G11至G35的目标路径的过程可以包括：

首先，通过S102将起始栅格G11设置为当前栅格，并将当前栅格G11添加到目标路径中，此时，目标路径中包括G11。

然后，通过S103以及S104从G11的相邻栅格中，选取目标距离最小的相邻栅格G22作为更新后的当前栅格，并将G22添加到目标路径中，此时，目标路径为G11->G22。

再然后，通过S105的过程确定需要再次进入S103，从而通过S103以及S104从G22的相邻栅格中，选取目标距离最小的相邻栅格G33作为更新后的当前栅格，并将G33添加到目标路径中，此时，目标路径为G11->G22->G33。

再次，通过S105的过程确定需要再次进入S103，从而通过S103以及S104从G33的相邻栅格中，选取目标距离最小的相邻栅格G34作为更新后的当前栅格，并将G34添加到目标路径中，此时，目标路径为G11->G22->G33->G34。

最后，通过S105的过程确定需要再次进入S103，从而通过S103以及S104从G34的相邻栅格中，选取目标距离最小的相邻栅格G35作为更新后的当前栅格，并将G35添加到目标路径中，此时，目标路径为G11->G22->G33->G34->G35。

可以看出，通过上述过程得到G11到G35的目标路径为G11->G22->G33->G34->G35。

本公开实施例通过以下实验对该确定目标路劲的过程进行了验证。具体地，随机生成50行50列的栅格，设定信息素的最大值Pmax为1.05，设定信息素的最小值Pmin为0.95，设定预设衰减参数为0.001，设定增大信息素使用的预设数值为0.01。在这种条件下，随机选择十组起始栅格和结束栅格，本公开的算法和现有技术的算法相比，搜索次数减少了10％至15％。

对应于上文实施例的路径确定方法，图4是本公开实施例提供的一种路径确定装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本公开实施例相关的部分。参照图4所示，上述路径确定装置200包括：起止栅格确定模块201、当前栅格设置模块202、目标距离确定模块203、目标路径更新模块204和循环执行模块205。

其中，起止栅格确定模块201，用于获取起始栅格和结束栅格，所述起始栅格和所述结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，所述目标区域包括至少两行以及至少两列栅格。

当前栅格设置模块202，用于将所述起始栅格设置为当前栅格，并将所述当前栅格添加到目标路径中。

目标距离确定模块203，用于对于所述当前栅格的每个相邻栅格，确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离，所述目标距离是所述目标路径的当前长度、所述当前栅格到所述相邻栅格的第一距离、以及所述相邻栅格到所述结束栅格的加权距离之和，所述加权距离与包括所述相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与所述相邻栅格到所述结束栅格的第二距离正相关。

目标路径更新模块204，用于选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中，并更新所述目标路径的当前长度。

循环执行模块205，用于若所述更新后的当前栅格不为所述结束栅格，则进入所述确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离的步骤，直至所述当前栅格为所述结束栅格。

可选地，所述加权距离是所述第二距离与所述相邻栅格的信息素的比值，所述信息素与已确定路径数量正相关，所述信息素的最大值大于1，所述信息素的最小值大于0且小于1。

可选地，上述装置还包括：

信息素增大模块，用于若所述更新后的当前栅格为所述结束栅格，则增大所述目标路径中的栅格的信息素。

可选地，所述信息素增大模块还用于：

若所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和小于或等于所述信息素的最大值，则将所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和，确定为所述栅格更新后的信息素；若所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和大于所述最大值，则将所述最大值确定为所述栅格更新后的信息素。

可选地，所述装置还包括：

信息素减小模块，用于若所述更新后的当前栅格为所述结束栅格，则减小所述目标路径之外的栅格的信息素。

可选地，所述信息素减小模块还用于：

若所述目标路径之外的所述栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值大于或等于所述信息素的最小值，则将所述目标路径之外的所述栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值，作为所述栅格更新后的信息素，所述预设衰减参数小于1；若所述目标路径之外的所述栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值小于所述最小值，则将所述最小值确定为所述栅格更新后的信息素。

可选地，所述目标路径更新模块204还用于：

获取通行标记表示可通行的至少一个相邻栅格；从可通行的至少一个相邻栅格中选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中。

本实施例提供的路径确定装置，可用于执行上述图2所示的方法实施例的步骤，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。

图5是本公开实施例提供的一种电子设备600的结构框图。该电子设备600包括存储器602和至少一个处理器601。

其中，存储器602存储计算机执行指令。

至少一个处理器601执行存储器602存储的计算机执行指令，使得电子设备601实现前述图2中的方法。

此外，该电子设备还可以包括接收器603和发送器604，接收器603用于接收从其余装置或设备的信息，并转发给处理器601，发送器604用于将信息发送到其余装置或设备。

进一步地，参考图6，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备900的结构示意图，该电子设备900可以为终端设备。其中，终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)、平板电脑(Portable Android Device，简称PAD)、便携式多媒体播放器(Portable MediaPlayer，简称PMP)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图6示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，电子设备900可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)901，其可以根据存储在只读存储器(Read Only Memory，简称ROM)902中的程序或者从存储装置908加载到随机访问存储器(Random Access Memory，简称RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中，还存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理装置901、ROM 902以及RAM 903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

通常，以下装置可以连接至I/O接口905：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置906；包括例如液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，简称LCD)、扬声器、振动器等的输出装置907；包括例如磁带、硬盘等的存储装置908；以及通信装置909。通信装置909可以允许电子设备900与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图6示出了具有各种装置的电子设备900，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置909从网络上被下载和安装，或者从存储装置908被安装，或者从ROM902被安装。在该计算机程序被处理装置901执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机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。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机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。而在本公开中，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，其中承载了计算机可读的程序代码。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。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、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。计算机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：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行上述实施例所示的方法。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，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机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalArea Network，简称LAN)或广域网(Wide Area Network，简称WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (7)

1.一种路径确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取起始栅格和结束栅格，所述起始栅格和所述结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，所述目标区域包括至少两行以及至少两列栅格；

将所述起始栅格设置为当前栅格，并将所述当前栅格添加到目标路径中；

对于所述当前栅格的每个相邻栅格，确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离，所述目标距离是所述目标路径的当前长度、所述当前栅格到所述相邻栅格的第一距离、以及所述相邻栅格到所述结束栅格的加权距离之和，所述加权距离与包括所述相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与所述相邻栅格到所述结束栅格的第二距离正相关；

选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中，并更新所述目标路径的当前长度；

若所述更新后的当前栅格不为所述结束栅格，则进入所述确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离的步骤，直至所述当前栅格为所述结束栅格；

所述加权距离是所述第二距离与所述相邻栅格的信息素的比值，所述信息素与所述已确定路径数量正相关，所述信息素的最大值大于1，所述信息素的最小值大于0且小于1；

若所述更新后的当前栅格为所述结束栅格，则增大所述目标路径中的栅格的信息素；

所述增大所述目标路径中的栅格的信息素，包括：

若所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和小于或等于所述信息素的最大值，则将所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和，确定为所述栅格更新后的信息素；

若所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和大于所述最大值，则将所述最大值确定为所述栅格更新后的信息素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述更新后的当前栅格为所述结束栅格，则减小所述目标路径之外的栅格的信息素。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述减小所述目标路径之外的栅格的信息素，包括：

若所述目标路径之外的所述栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值大于或等于所述信息素的最小值，则将所述目标路径之外的所述栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值，作为所述栅格更新后的信息素，所述预设衰减参数小于1；

若所述目标路径之外的所述栅格的信息素乘以预设衰减参数得到的数值小于所述最小值，则将所述最小值确定为所述栅格更新后的信息素。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中，包括：

获取通行标记表示可通行的至少一个相邻栅格；

从可通行的至少一个相邻栅格中选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中。

5.一种路径确定装置，其特征在于，应用于主系统，包括：

起止栅格确定模块，用于获取起始栅格和结束栅格，所述起始栅格和所述结束栅格是目标区域中的两个不同栅格，所述目标区域包括至少两行以及至少两列栅格；

当前栅格设置模块，用于将所述起始栅格设置为当前栅格，并将所述当前栅格添加到目标路径中；

目标距离确定模块，用于对于所述当前栅格的每个相邻栅格，确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离，所述目标距离是所述目标路径的当前长度、所述当前栅格到所述相邻栅格的第一距离、以及所述相邻栅格到所述结束栅格的加权距离之和，所述加权距离与包括所述相邻栅格的已确定路径数量负相关，且与所述相邻栅格到所述结束栅格的第二距离正相关；所述加权距离是所述第二距离与所述相邻栅格的信息素的比值，所述信息素与所述已确定路径数量正相关，所述信息素的最大值大于1，所述信息素的最小值大于0且小于1；

目标路径更新模块，用于选取所述目标距离最小的相邻栅格作为更新后的当前栅格，添加到所述目标路径中，并更新所述目标路径的当前长度；

循环执行模块，用于若所述更新后的当前栅格不为所述结束栅格，则进入所述确定经由所述目标路径、所述相邻栅格到所述结束栅格的目标距离的步骤，直至所述当前栅格为所述结束栅格；

信息素增大模块，用于若所述更新后的当前栅格为所述结束栅格，则增大所述目标路径中的栅格的信息素；

所述信息素增大模块，具体用于若所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和小于或等于所述信息素的最大值，则将所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和，确定为所述栅格更新后的信息素；

若所述目标路径中的所述栅格的信息素和预设数值之和大于所述最大值，则将所述最大值确定为所述栅格更新后的信息素。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述电子设备实现如权利要求1至4任一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，使计算设备实现如权利要求1至4任一项所述的方法。