路径规划方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请为路径规划技术领域，本申请提供了一种路径规划方法、装置、设备及存储介质，其中，该方法包括：计算地图数据中每条边的初始边权值，将地图数据中的每个顶点及每条边划分成多分层及多分区的overlay图，利用初始边权值计算overlay图中所有分区的起点到终点的参考权值；分别在本地限行边及外地限行边的初始边权值的基础上增加权值惩罚，得到本地限行权值及外地限行权值；将参考权值、本地限行权值及外地限行权值存储至对应的分区中，得到目标overlay图，根据车辆信息、目标起点及目标终点，按照预设寻路规则在目标overlay图中进行寻路，得到目标路径，以在车辆跨城行驶时，规避沿途所有城市的限行。沿途所有城市的限行。沿途所有城市的限行。

【技术实现步骤摘要】
路径规划方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及路径规划
，具体而言，本申请涉及一种路径规划方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]CRP(Customizable Route Planning，路径规划算法)是一种用于快速计算最短路径的算法。它是基于分层的思想，通过对路网进行预处理和优化，提高了查询效率，可以灵活支持多套类型的权值以规划出不同策略的路径。
[0003]CRP算法在预处理时，需进行图剖分，图剖分就是将地图数据中的顶点按照一定规则，划分到一些区域内，每一个区域称为一个分区。剖分可以划分多层，每一层的分区都是由低一层的分区的边界点构成，第0层分区是直接由地图数据上的顶点构成。这样的分多层、多分区的结构称为overlay图。对于任意的分区，其顶点是确定的，因此顶点间相互到达的路线是可以提前计算出来的，这些顶点间直接到达的路线称为shortcut，在预处理时会将所有shortcut的权值进行记录，供算路时使用。在路径规划中，权值是指用于衡量路径上各个边或节点的成本、距离或其他度量指标。它决定了路径规划算法如何选择路径以及确定最短路径的依据。
[0004]CRP算法还支持动态更新一些边的权值，将某些权值及时更新到图中，从而展现影响路线的效果，比如在某些时刻路线有拥堵，路径规划希望躲避这些拥堵路段。动态更新一般是定时执行，在特定时刻，对某一些顶点之间的边的权值进行修改，修改后及时更新到边所在分区的shortcut中，在后续算路使用时，会使用到新的权值，因此会规划出不同的路线。
[0005]此外，CRP算法中还需要用到优先队列这一数据结构进行数据存储，其特点是队列中的数据是按照数值大小存储的，始终把最小的元素放在队列的第一个位置。在算法中，这个优先队列称为开放列表，开放列表内存储的数据是地图上的顶点信息和到达该顶点所需权值，其中开放列表以权值大小为排序依据。算法通过从开放列表取出顶点，然后找出该顶点相连，且下一步可以扩展到的顶点，计算出当前点到扩展点所需权值，然后将扩展点连同权值一并放入开放列表。不断重复上述步骤最终找到终点为止，由于开放列表的特性，每次取出始终是最小权值的顶点，所以可以保证得到的路线一定是最短路径。
[0006]在算路时，首先从起终点所在的顶点触发，逐步扩散寻找可通行的顶点，当扩散遇到分区的边界顶点时，就可以直接使用分区的shortcut继续扩散，在扩散寻路时，可以利用预处理计算好的权值，直接跳跃到高层级分区进行寻路从而实现提升算法效率的目的。
[0007]在实际应用导航算路中，通常需要考虑限行规则。使规划出的路径避开违反规则道路，为司机减少不必要的损失。限行规则一般要考虑以下几个属性：车牌归属地、车辆排放标准、车辆能源类型、车牌尾号、车牌颜色、限行生效时间段等。CRP算法可以支持多套权值，为了让规划出的路径躲避限行，引入限行权值，针对具有限行的道路，增加一些惩罚，使其权值比较大，从而达到规划的路径不走这一类道路的目的。但是由于限行规则考虑的因
素有很多，如果考虑全部的限行属性，需要增加很多套不同的惩罚权值。因此，目前大多数采用的方式为将限行规则按照车辆类型归类，拆分成少量的几类，然后对每一类别的限行规则分别设计一套惩罚权值。通常按照限制本地车、限制外地车来划分，因为一辆车如果命中限制本地车的规则，就一定不会命中限制外地车的规则。这样划分后，可以划分绝大多数规则，对规避限行路线的效果收益也比较大。
[0008]但是，当一辆车跨越多个城市，可能在途经某一段路时，需要考虑的是本地车限行规则，而其他路段要考虑的是外地车限行规则，使用上述方式就无法实现跨城的限行规避，因此现有的CRP算法具有局限性。

技术实现思路

[0009]本申请的主要目的为提供一种路径规划方法、装置、设备及存储介质，以实现跨城的限行规避。
[0010]为了实现上述专利技术目的，本申请提供一种路径规划方法，包括：
[0011]获取地图数据，根据道路属性计算所述地图数据中每条边的初始边权值；
[0012]根据预设划分规则将所述地图数据中的每个顶点及每条边划分成多分层及多分区的overlay图；
[0013]利用所述初始边权值计算所述overlay图中所有分区的起点到终点的shortcut权值，得到参考权值；
[0014]获取当前时间段具有本地限行的本地限行边，在所述本地限行边的初始边权值的基础上增加本地限行的权值惩罚，得到本地限行权值；
[0015]获取当前时间段具有外地限行的外地限行边，在所述外地限行边的初始边权值的基础上增加外地限行的权值惩罚，得到外地限行权值；
[0016]将所述参考权值、本地限行权值及外地限行权值存储至对应的分区中，得到目标overlay图；
[0017]获取用户驾驶车辆的车辆信息，并确定待规划路径的目标起点及目标终点，根据所述车辆信息、目标起点及目标终点，按照预设寻路规则在所述目标overlay图中进行寻路，得到目标路径。
[0018]优选地，所述将所述参考权值、本地限行权值及外地限行权值存储至对应的分区中，包括：
[0019]确定所述参考权值对应边所在的第一分区，将所述参考权值存储至所述第一分区；
[0020]确定所述本地限行权值对应本地限行边所在的第二分区，将所述本地限行权值存储至所述第二分区；
[0021]确定所述外地限行权值对应外地限行边所在的第三分区，将所述外地限行权值存储至所述第三分区。
[0022]优选地，所述根据所述车辆信息、目标起点及目标终点，按照预设寻路规则在所述目标overlay图中进行寻路，得到目标路径，包括：
[0023]将所述目标起点放入open表；
[0024]判断所述open表在所述目标overlay图中选取的节点是否为所述目标终点；
[0025]若是，则完成寻路，得到目标路径；
[0026]若否，在所述目标overlay图中进行扩展迭代，且在每一次扩展迭代时，从所述open表中取出权值最小的一个点作为第一起点，获取所述第一起点的寻路层级，根据所述寻路层级确定所述第一起点所在分区，并根据分区内的限行规则与车辆信息确定限行图索引，根据所述第一起点所在分区遍历所述第一起点的下一节点，根据所述限行图索引获取所述第一起点与每个下一节点的权值，并根据每个下一节点的权值将分区内所有可扩展的下一节点放入open表中；
[0027]依此类推，直至扩展迭代后的下一节点为目标终点为止，得到目标路径。
[0028]优选地，所述根据每个下一节点的权值将分区内所有可扩展的下一节点放入open表中，包括：
[0029]根据每个下一节点的权值确定分区内所有可扩展的下一节点；
[0030]将分区内所有可扩展的下一节点放入open表中；其中，所述权值包括参考权值、本地限行权值及外地限行权值。
[0031]进一步地，所述根据每个下一节点的权值将分区内所有可扩展的下一节点放入open本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：获取地图数据，根据道路属性计算所述地图数据中每条边的初始边权值；根据预设划分规则将所述地图数据中的每个顶点及每条边划分成多分层及多分区的overlay图；利用所述初始边权值计算所述overl ay图中所有分区的起点到终点的shortcut权值，得到参考权值；获取当前时间段具有本地限行的本地限行边，在所述本地限行边的初始边权值的基础上增加本地限行的权值惩罚，得到本地限行权值；获取当前时间段具有外地限行的外地限行边，在所述外地限行边的初始边权值的基础上增加外地限行的权值惩罚，得到外地限行权值；将所述参考权值、本地限行权值及外地限行权值存储至对应的分区中，得到目标overl ay图；获取用户驾驶车辆的车辆信息，并确定待规划路径的目标起点及目标终点，根据所述车辆信息、目标起点及目标终点，按照预设寻路规则在所述目标overl ay图中进行寻路，得到目标路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述参考权值、本地限行权值及外地限行权值存储至对应的分区中，包括：确定所述参考权值对应边所在的第一分区，将所述参考权值存储至所述第一分区；确定所述本地限行权值对应本地限行边所在的第二分区，将所述本地限行权值存储至所述第二分区；确定所述外地限行权值对应外地限行边所在的第三分区，将所述外地限行权值存储至所述第三分区。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆信息、目标起点及目标终点，按照预设寻路规则在所述目标overl ay图中进行寻路，得到目标路径，包括：将所述目标起点放入open表；判断所述open表在所述目标overl ay图中选取的节点是否为所述目标终点；若是，则完成寻路，得到目标路径；若否，在所述目标overl ay图中进行扩展迭代，且在每一次扩展迭代时，从所述open表中取出权值最小的一个点作为第一起点，获取所述第一起点的寻路层级，根据所述寻路层级确定所述第一起点所在分区，并根据分区内的限行规则与车辆信息确定限行图索引，根据所述第一起点所在分区遍历所述第一起点的下一节点，根据所述限行图索引获取所述第一起点与每个下一节点的权值，并根据每个下一节点的权值将分区内所有可扩展的下一节点放入open表中；依此类推，直至扩展迭代后的下一节点为目标终点为止，得到目标路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据每个下一节点的权值将分区内所有可扩展的下一节点放入open表中，包括：根据每个下一节点的权值确定分区内所有可扩展的下一节点；将分区内所有可扩展的下一节点放入open表中；其中，所述权值包括参考权值、本地限行权值及外地限行权值。
5.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，苏迤，
申请(专利权)人：深圳依时货拉拉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：