[發明專利]一種基于智能導覽系統的路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202010893050.2
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112013866A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 黎業飛;王洋;曹筱晗;賈尚嗣;徐文星;王雁歌;吳其峰;閆澤文
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于智能導覽系統的路徑規劃方法，采用了基于A*算法和人工勢場的混合增強方法。所示的方法包括以下步驟：開始，建立所述區域的二維坐標圖，確定起始點A和終止點B，并劃分兩條路徑分別為A到B和B到A；采用A*算法分別對兩條路徑開始搜索；當在搜索過程中達到距離障礙物最小距離時，另行確定起始點和終止點采用人工勢場法進行搜索；遠離障礙物時從新計算新的起始點An和終止點B采用A*算法進行搜索；當兩端的A*算法達到一個臨界值的時候，從新定義起始點An和終止點Bm進行A*算法搜索，得到最終路徑。本發明通過變更起始點和終止點使得計算過程中起始點和終止點距離不斷縮小，從而得到參數一直保持在一個最新的狀態，達到靈活和準確的目的。

技術領域

本發明涉及景區導覽系統的路徑規劃技術領域。

背景技術

路徑設計功能是智能導覽系統的重要功能之一。最優導覽路徑問題是在預先計劃的景區道路收集上尋覓起點到終點之間的路徑。它是基于最短路徑分析的基本原理，其一直是計算機科學、地理信息科學、交通工程等領域的熱門研究方向。最優路徑不但指平常意義上的距離最短，而且可以用最經濟的成本、最短的時間、最大的資金流和最高的路徑利用率來衡量，不管實際問題的判斷標準和約束條件怎樣變化，實現的核心方法都稱為最優路徑算法。

目前A*算法是比較流行的啟發式搜索算法之一，被廣泛應用于路徑優化領域。它的獨特之處是檢查最短路徑中每個可能的節點時引入了全局信息，對當前節點距終點的距離做出估計，并作為評價該節點處于最短路線上的可能性的量度。

申請號CN202010182339.3的專利提供了一種基于A*優化算法的尋路方法，他首先確定起始點和目標的坐標，然后構建直線，在節點與障礙節點重合的地方調用A*算法優化路徑。得到最終路徑規劃。

申請號CN201910690421.4的專利提供了一種基于變步長A*搜索的路徑規劃方法。它利用事先設置好的搜索模板，根據拓展點與障礙物之間的距離關系，自適應的從搜索模板中得到不同的拓展步長，從而降低A星算法的拓展節點個數，提高A星算法的計算效率，滿足應用場景的實時性要求。

申請號CN201910494421.7的專利提供了一種基于A星算法的自動駕駛無人車雙向動態路徑規劃方法。該方法時創建兩個open列表和兩個close列表，分別用于從起點向目標點方向使用A星算法搜索和從目標點向起點方向使用A星算法搜索；當兩個open列表中出現相同節點時，表示找到了在當前地圖環境下的最佳路徑。

申請號CN201910820014.0的專利提供了一種基于A*算法和人工勢場的無人車軌跡規劃方法，首先將道路前方固定距離為a的所有柵格作為目標點，采用A*算法，進行軌跡規劃，并基于多項式擬合方法平滑處理，得到多條期望軌跡，根據人工勢場計算各軌跡的勢場峰值和累積值，評價期望軌跡的安全性，根據各個期望軌跡的勢場峰值和累積值，結合軌跡篩選函數選定最優軌跡。

申請號CN201811605978.5的專利公開了一種水質采樣巡航船路徑規劃最優化方法。所述方法首先在湖面的二維坐標圖中，利用A*算法得到自起點至目標點的全局最優路徑；然后對未知區域采用人工勢場法得到的局部最優路徑替換A*算法中相同區域路徑或者更新位置區域地圖信息；對所有路徑點進行整合后得到全局最優路徑。

但是現有的一些算法研究都鎖定了起始點和目標點，并且在起算過程中起始點和目標點基本不發生變化。在實際規劃過程中可能會造成一些規劃路徑中端不完善，或者無法規劃當前路徑的狀況。所以在本發明提供了一種基于的A*和人工勢場法的混合增強方法，它的核心在于在計算過程中不斷的更新起始點和終止點，使得計算過程中起始點和終止點距離不斷縮小，使得參數一直保持在一個最新的狀態，達到靈活和準確的目的。并且能夠在局部計算時更新終止點目標和縮短與目標的距離，優化避障過程。

發明內容：