本發(fā)明屬于室內(nèi)導(dǎo)航的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法。

背景技術(shù)：

室內(nèi)導(dǎo)航是讓置身于復(fù)雜的無gps或北斗等衛(wèi)星信號的室內(nèi)環(huán)境中的用戶，利用精確的室內(nèi)定位找到目的地點(diǎn)的技術(shù)，比如身處機(jī)場、高鐵站、大型購物商場或政務(wù)服務(wù)中心等建筑物內(nèi)，即使該建筑物內(nèi)設(shè)置有分布圖以及標(biāo)識，但由于樓層多，面積廣，內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，行走路線復(fù)雜，經(jīng)常會出現(xiàn)走錯方向，導(dǎo)致浪費(fèi)大量時間的問題。

為了解決以上問題，在現(xiàn)有的室內(nèi)導(dǎo)航的路徑規(guī)劃算法中，主要是利用節(jié)點(diǎn)模型或是基于三角網(wǎng)格搜索的算法來進(jìn)行路徑規(guī)劃。其中，對于節(jié)點(diǎn)模型的路徑規(guī)劃，其利用的是室內(nèi)空間的要素作為節(jié)點(diǎn)，但是室內(nèi)的空間細(xì)節(jié)繁多，單單對于1000m²左右的商場，至少需要2000個節(jié)點(diǎn)，因此其規(guī)劃路線的效率會越來越低，并且數(shù)據(jù)量會越來越大。

對于三角網(wǎng)格搜索的算法進(jìn)行路徑規(guī)劃，根據(jù)《測繪科學(xué)》2016年第2期，第39-43頁的記載內(nèi)容可知，其首先需要生成不可通行區(qū)域，然后在生成的不可通行區(qū)域之后，將可通行區(qū)域轉(zhuǎn)換為導(dǎo)航網(wǎng)格。最后，利用任意多邊形三角化及約束條件下delaunay三角網(wǎng)生成算法。雖然該算法比節(jié)點(diǎn)模型的算法來說，效率和穩(wěn)定性有所提高，但是在數(shù)據(jù)處理過程中需對整個室內(nèi)的環(huán)境采用三角網(wǎng)的不斷計算，整體的計算依然非常復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的資源和時間，用戶的體驗(yàn)度依然較差。

因此，如何讓用戶快速準(zhǔn)確去到目的地，是復(fù)雜室內(nèi)建筑單位需要急切解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于主干道的室內(nèi)道路規(guī)劃方法，具有計算簡單、資源耗費(fèi)極低，速度快等特點(diǎn)，用戶體驗(yàn)效果好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明所述的基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法，包括如下步驟：

分析室內(nèi)場所的特性，提取平面圖和關(guān)鍵點(diǎn)信息，并存儲；

對用戶需求分析，獲取用戶的常用路徑信息，并分類存儲；

結(jié)合場所的特性，從所述常用路徑信息中，提取每種用戶需求對應(yīng)的最優(yōu)路徑作為主干道，并結(jié)合所述平面圖，生成主干道圖，并編碼存儲；

根據(jù)用戶的實(shí)際需求，結(jié)合用戶所在位置及目的地信息，從所述主干道圖中提取實(shí)際所需的主干道圖，完成路徑的規(guī)劃。

進(jìn)一步地，對用戶需求分析，獲取用戶的常用路徑信息的步驟，具體是：

獲取用戶所在地的位置信息，確定路徑的起點(diǎn)；

根據(jù)用戶的目的地信息，確定路徑的終點(diǎn)；

根據(jù)用戶選擇的實(shí)現(xiàn)方式，確定路徑途中的關(guān)鍵點(diǎn)；

通過起點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和終點(diǎn)，規(guī)劃出常用路徑，并通過編碼分類存儲。

進(jìn)一步地，結(jié)合場所的特性，從所述常用路徑信息中，提取每種用戶需求對應(yīng)的最優(yōu)路徑作為主干道的步驟是：根據(jù)用戶需求，確定起點(diǎn)和終點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)路徑最暢通以及最短的原則，從所述常用路徑信息中優(yōu)選出最優(yōu)路徑作為主干道。

進(jìn)一步地，根據(jù)用戶的實(shí)際需求，結(jié)合用戶所在位置及目的地信息，從所述主干道圖中提取實(shí)際所需的主干道圖，完成路徑的規(guī)劃的步驟又包括如下子步驟：

根據(jù)用戶的目的地信息，從所述主干道圖中提取優(yōu)化主干道圖；

根據(jù)用戶所在位置信息，根據(jù)路徑最暢通原則和最短原則，從所述優(yōu)化主干道圖中提取最優(yōu)路徑圖作為實(shí)際所需的主干道圖，完成路徑的規(guī)劃。

進(jìn)一步地，在從所述主干道圖中提取實(shí)際所需的主干道圖之后，還包括如下步驟：

生成進(jìn)入所述主干道圖的輔道圖。

進(jìn)一步地，生成進(jìn)入所述主干道圖的輔道圖的步驟具體為：

獲取用戶所在位置信息，結(jié)合已經(jīng)提取的實(shí)際所需的主干道圖，根據(jù)路徑最暢通原則和最短原則，生成最優(yōu)的輔道圖。

進(jìn)一步地，在所述主干道圖和/或輔道圖上，通過標(biāo)注對所述連接要素信息進(jìn)行顯示。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)注對應(yīng)的不同類型的關(guān)鍵點(diǎn)信息采用不同顏色、符號和文字進(jìn)行顯示。

進(jìn)一步地，在提取所述主干道圖和/或輔道圖之后，還包括如下步驟：

在所述主干道圖和/或輔道圖上，通過動態(tài)的圖標(biāo)實(shí)時顯示用戶的位置信息。

進(jìn)一步地，在提取所述主干道圖時，還包括計算用戶所在位置到目的地的距離信息，并顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所述的基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法，利用室內(nèi)平面圖，以及根據(jù)用戶自身的需求，快速提取用戶所需的路徑，該主干道同上“高速公路”，從而快速提取起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑，讓用戶快速準(zhǔn)確到達(dá)目的地。在該方法中，其利用的是“高速公路”的設(shè)計思維，在特定環(huán)境中，根據(jù)用戶的需求，預(yù)先設(shè)計好常用的主干道，在用戶需要導(dǎo)航和路徑搜素時，根據(jù)用戶需求，快速提取適合的主干道。從而快速而準(zhǔn)確的提取用戶所需最優(yōu)路徑，降低了實(shí)時計算的時間和資源消耗。

該方法尤其適用于車站、機(jī)場、商場、醫(yī)院等大型場所，室內(nèi)道路復(fù)雜，相關(guān)管理單位也會優(yōu)先保障主干道的通暢，以保障用戶快速通行。該方法在高鐵站、醫(yī)院等場所得到驗(yàn)證，用戶和管理單位均高度贊賞，其可以有效降低由于短時迷路或迷茫導(dǎo)致?lián)矶潞筒粫?，收到相關(guān)管理單位及用戶的歡迎，技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所述的基于主干道的室內(nèi)導(dǎo)航方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1所述的基于主干道的室內(nèi)導(dǎo)航方法中獲取常用路徑信息的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所述的基于主干道的室內(nèi)導(dǎo)航方法中提取實(shí)際所需的主干道圖的流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2所述的基于主干道的室內(nèi)導(dǎo)航方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明所述的基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法，利用的是預(yù)先設(shè)定好的主干道線路，由于該主干道線路在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中的路線而言，相當(dāng)于從上千條、上萬條路線中，挑選出符合要求的常規(guī)主干道線路進(jìn)行存儲。通常情況下，該常規(guī)主干道線路的數(shù)量只有幾十條或者幾百條而已。在實(shí)際路徑規(guī)劃中，無需實(shí)時定位、計算，以及反復(fù)處理，就可以從預(yù)先存儲的為數(shù)不多的路徑中提取最優(yōu)的主干道。同時，再結(jié)合室內(nèi)的平面圖，組合成主干道圖，以供用戶非常直觀的根據(jù)該規(guī)劃的路徑行走至對應(yīng)的目的地。

在以上提及的主干道概念，也可以類比于“高速公路”，可以快速提取起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑，其跳出了常規(guī)的室內(nèi)路徑規(guī)劃(節(jié)點(diǎn)模型、三角網(wǎng)絡(luò))的思路，即完全從單個節(jié)點(diǎn)或三角網(wǎng)中逐一復(fù)雜計算的思路中跳出，而是直接從所有路線中提出為數(shù)不多的主干道，進(jìn)而從更一個全新的層面上，給出了一個新思維理念，從而在室內(nèi)的路徑規(guī)劃上，又邁出了新的一步。

為了更好的了解本發(fā)明所述的基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法的原理，具體如下實(shí)施例的相關(guān)說明。

實(shí)施例1：

結(jié)合附圖1所示的流程圖，其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

s1：分析室內(nèi)場所的特性，提取平面圖和關(guān)鍵點(diǎn)信息，并存儲；

室內(nèi)場所的特征，通常分為：高鐵站、機(jī)場、綜合性的政務(wù)服務(wù)中心以及購物商場等。其由于分布有很多的功能性區(qū)域，整個覆蓋的面積較廣，并且人流量也大，所以對于用戶而言，一種高速、快捷的室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)非常重要。

其中，平面圖通常是現(xiàn)有的，則只需要在獲取的平面圖上標(biāo)記關(guān)鍵點(diǎn)信息。該關(guān)鍵點(diǎn)信息包括有出口、入口、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、電梯、應(yīng)急通道、樓梯口、洗手間或者其他功能區(qū)，具體結(jié)合實(shí)際的場所，有所調(diào)整或變化。

s2：對用戶需求分析，獲取用戶的常用路徑信息，并分類存儲。提前預(yù)設(shè)常用的路徑信息，其針對場所的特性，其具體分為以下三個步驟，如圖2所示：

s21：獲取用戶所在地的位置信息，確定路徑的起點(diǎn)；

例如：位于高鐵站售票廳，確定出發(fā)點(diǎn)，即路徑的起點(diǎn)。

s22：根據(jù)用戶的目的地信息，確定路徑的終點(diǎn)；

例如：需要去候車廳，那么從售票廳去往候車廳應(yīng)該有總多路線和選擇，因此需要下一步的確定。

s23：根據(jù)用戶選擇的實(shí)現(xiàn)方式，確定路徑途中的關(guān)鍵點(diǎn)。

因?yàn)?，為了提升用戶的體驗(yàn)度，在選擇的實(shí)現(xiàn)方式中，其需結(jié)合具體的使用頻率，例如，電梯，同時，在選擇的這種方式中，確定路徑圖中的關(guān)鍵點(diǎn)，路徑的識別，為用戶提供更清晰和便于識別的路徑；

s24：通過起點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和終點(diǎn)，規(guī)劃出常用路徑，并通過編碼分類存儲。

s3：結(jié)合場所的特性，從所述常用路徑信息中，提取每種用戶需求對應(yīng)的最優(yōu)路徑作為主干道，并結(jié)合所述平面圖，生成主干道圖，并編碼存儲，具體是：

根據(jù)用戶需求，確定起點(diǎn)和終點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)，根據(jù)路徑最暢通以及最短的原則，從所述常用路徑信息中優(yōu)選出最優(yōu)路徑作為主干道。

s4：根據(jù)用戶的實(shí)際需求，結(jié)合用戶所在位置及目的地信息，從所述主干道圖中提取實(shí)際所需的主干道圖，完成路徑的規(guī)劃，具體又包括如下步驟，如圖3所示：

s41：根據(jù)用戶的目的地信息，從所述主干道圖中提取優(yōu)化主干道圖；

該方式是單獨(dú)從目的地信息切入，則從上百條的常用路徑信息中自動提取的優(yōu)化主干道圖為10-20條之間，該篩選相比現(xiàn)有的復(fù)雜大量的計算，要簡單得多，同時，效率也更高，耗費(fèi)的流量也是極其少。

s42：根據(jù)用戶所在位置信息，路徑最暢通原則和最短原則，從所述優(yōu)化主干道圖中提取最優(yōu)路徑圖作為實(shí)際所需的主干道圖，完成路徑的規(guī)劃。

然后再從步驟s41中的10多條路徑中，根據(jù)最暢通和最短的原則，選出最佳的主干道圖，從而完成路徑的規(guī)劃。

為了進(jìn)一步提升體驗(yàn)效果，所述在提取所述主干道圖時，還包括計算用戶所在位置到目的地的距離信息，并顯示，目的在于，更直觀的給予用戶去的路途有多遠(yuǎn)，是否有必要去。例如，想要去星巴克喝杯咖啡，但是發(fā)現(xiàn)距離是1000米，那可能就選擇不去星巴克，重新選擇距離近一點(diǎn)的麥當(dāng)勞或者kfc等。

本實(shí)施例所述的基于主干道的室內(nèi)路徑方法，在實(shí)際運(yùn)用中，用戶所在的位置(起點(diǎn))就在主干道上，因此其規(guī)劃路線則更快。

實(shí)施例2：

如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于：實(shí)際運(yùn)用中，用戶所在的位置(起點(diǎn))不在主干道上，則還需在從所述主干道圖中提取世界所需的主干道之后，進(jìn)行以下步驟：

s5：生成進(jìn)入所述主干道圖的輔道圖。

獲取用戶所在位置信息，結(jié)合已經(jīng)提取的實(shí)際所需的主干道圖，根據(jù)路徑最暢通原則和最短原則，生成最優(yōu)的輔道圖。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例與實(shí)施例1或2的不同點(diǎn)僅在于：在所述主干道圖和/或輔道圖上，通過標(biāo)注對所述連接要素信息進(jìn)行顯示，該標(biāo)注對應(yīng)的不同類型的關(guān)鍵點(diǎn)信息采用不同顏色、符號和文字進(jìn)行顯示，以便用戶更直觀的注意到規(guī)劃路線中的關(guān)鍵點(diǎn)，避免標(biāo)識不明顯導(dǎo)致走錯的問題。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例與實(shí)施例3的區(qū)別在于，在提取所述主干道圖和/或輔道圖之后，在所述主干道圖和/或輔道圖上，通過動態(tài)的圖標(biāo)實(shí)時顯示用戶的位置信息。

與實(shí)施例3相比，其增加了實(shí)時對用戶行進(jìn)中的位置進(jìn)行跟蹤，并動態(tài)標(biāo)識，進(jìn)一步提升了規(guī)劃出的主干道圖或輔道圖的視覺查閱效果。

對于本發(fā)明所述的基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法，在廣州南站(高鐵站)已經(jīng)開始實(shí)施，在具體實(shí)施過程中，從現(xiàn)有上千條路徑中，最后統(tǒng)計出的常用主干道只有374條，大幅地縮減了路徑規(guī)劃的數(shù)量。具體地，其首先以目的地(終點(diǎn))為導(dǎo)向，例如：在高鐵站目的地有：售票廳、候車廳、進(jìn)站口、出站口、停車場、長途汽車站、出租車站、地鐵口、咨詢臺、愛心驛站等。然后再以每個目的地對應(yīng)的多個起點(diǎn)規(guī)劃相應(yīng)的主干道，然后結(jié)合實(shí)際的路徑，確定每條主干道中的關(guān)鍵點(diǎn)，該關(guān)鍵點(diǎn)包括出口、入口、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、電梯、應(yīng)急通道、樓梯口、洗手間或者其他功能區(qū)等。最后將起點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和目的地進(jìn)行有效連接，即生成了常用的主干道信息。

本發(fā)明所述的基于主干道的室內(nèi)路徑規(guī)劃方法，利用室內(nèi)平面圖，以及根據(jù)用戶自身的需求，快速提取用戶所需的路徑，該路徑由主干道和輔道組成，如主干道同上“高速公路”，從而快速提取起點(diǎn)到終點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑，讓用戶快速準(zhǔn)確到達(dá)目的地。在該方法中，其利用的是“高速公路”的設(shè)計思維，在特定環(huán)境中，根據(jù)用戶的需求，預(yù)先設(shè)計好常用的主干道，在用戶需要導(dǎo)航和路徑搜素時，根據(jù)用戶需求，快速提取適合的主干道及切入主干道的輔道。從而快速而準(zhǔn)確的提取用戶所需最優(yōu)路徑，降低了實(shí)時計算的時間和資源消耗。

該方法尤其適用于車站、機(jī)場、商場、醫(yī)院等大型場所，室內(nèi)道路復(fù)雜，相關(guān)管理單位也會優(yōu)先保障主干道的通暢，以保障用戶快速通行。該方法在高鐵站、醫(yī)院等場所得到驗(yàn)證，用戶和管理單位均高度贊賞，其可以有效降低由于短時迷路或迷茫導(dǎo)致?lián)矶潞筒粫?，收到相關(guān)管理單位及用戶的歡迎，技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，故凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。