[發明專利]一種基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201911015116.1
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110631601B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 劉雅;楊榮;陳超;陶章志;李云龍;呂慶;喬曉;王森
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，包括步驟：

(1)構建基礎的六角網格；

(2)利用DEM數據和矢量地圖進行地形量化，根據原始的公路圖層信息提取得到六角網格上的公路屬性，形成A*算法計算時所需的拓撲關系；

(3)記錄邊關聯的原始公路信息；

(4)在六角網格范圍內選取路徑的起點和終點，利用A*算法計算出起點到終點在六角網格上的最短路徑；

(5)根據步驟(3)中記錄的原始公路信息和步驟(4)計算的最短路徑結果，反向解析，得到矢量地圖的最短路徑規劃結果；

(6)判斷矢量地圖的路徑規劃結果是否需要調整，當矢量地圖數據不規整、地形量化有偏差、途經危險路段時，添加、修改、刪除相關影響路徑規劃的數據，或者手動調整相關數據，重新計算以得到最短路徑。

2.根據權利要求1所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，步驟(1)中，所述構建基礎的六角網格包括：

定義六角網格編號規則，所述六角網格的單元為毗鄰拼接的六角格；

根據實際數據，設定六角網格格子的大小，建立六角網格模型，并構建數據結構，所述數據結構包括：六角網格屬性類型、六角格及其邊的屬性類型、各屬性類型之間的關聯關系。

3.根據權利要求2所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，所述實際數據包括：需進行路徑規劃的地理范圍、原始矢量公路圖層數據、車輛在不同地形地貌以及不同等級公路下的車輛行駛速度。

4.根據權利要求1所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，所述步驟(2)包括：

(21)根據DEM數據計算六角網格內地形起伏度、平均海拔信息，生成六角網格的地貌屬性；

(22)計算面要素圖層與六角網格中格子的相交面積，設置相應的地貌屬性；

(23)根據不同矢量地理圖層的特點，對線要素進行地形量化，得到邊屬性；

(24)根據點要素的位置，采用中心歸屬法，對點要素所在六角格增加相應的屬性。

5.根據權利要求4所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，所述面要素包括：湖泊、海洋、沙漠、森林。

6.根據權利要求1所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，步驟(3)中，所述原始公路信息包括：矢量地圖中公路的編號及其對應的線要素的坐標位置信息。

7.根據權利要求1所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，所述步驟(4)包括：

(41)在六角網格范圍內選取路徑的起點和終點，定義A*算法節點的數據結構；

(42)對規劃路徑的不同出行方式，在不同屬性格子和六角格邊上設置待移動對象移動的速度值和通行規則；

(43)根據步驟(41)中選取的起點和終點位置確定其分別所在的起始網格和目的地網格，利用A*算法，基于步驟(42)中設置的速度值和通行規則，計算從起始網格到目的地網格的最短路徑。

8.根據權利要求7所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，步驟(41)中，所述數據結構包括：A*算法中節點對應的六角網格的編號、父節點指針、g值、h值、f值以及待移動對象在格子里移動的速度和時間；所述g值為節點距離起點的代價，h值是節點距離終點的預計代價，f值是節點的綜合代價。

9.根據權利要求1所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，所述步驟(5)包括：

(51)根據步驟(4)計算出的六角網格上的最短路徑，得到路徑所通過的網格及邊的信息列表；

(52)遍歷信息列表上邊記錄的原始公路信息，裁剪出原始公路在六角網格內的折線段；

(53)連接折線段，得到矢量地圖的最短路徑規劃結果。

10.根據權利要求1所述的基于非顯示拓撲矢量地圖的路徑規劃方法，其特征在于，步驟(6)中，所述矢量地圖數據不規整包括：公路折線由多條不連續的折線表示或公路被廢棄或禁止通行的情況。