本发明涉及一种小区内路径规划系统及路径规划方法。
背景技术
现行的停车诱导系统主要是通过提供给用户小区内的空余车位信息来提高车位利用率，具体的路径还需用户自己选择，这样就可能发生多名用户向着同一车位行驶而造成小区内的拥堵问题，而且当车位被占用的信息更新后，用户需自行调整路径，再去寻找新的车位，常常造成时间和空间资源浪费。
另外，小区内拥有大量的照明灯具，它们的合理控制对节省电能起着重要的作用。传统的方法主要采用车库局部的声控开关结合小区内路灯的总体开关，由于声控开关的布局和灵敏度问题，很难达到理想的效果，小区内总体控制开关的路灯亮度不够。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种小区内路径规划系统及路径规划方法，该系统能够合理进行路径规划并利用小区内灯光进行导航，使车辆、灯光、路径及车位的有机结合起来，车辆即将行驶的区域有额外的照明，更加明亮，达到了方便、安全、节能、高效的理想效果。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种小区内路径规划系统，包括安装在小区内的多个路径规划装置，每个路径规划装置均包括用于检测有车还是无车的测距模块，用于识别车辆的电子标签信息的识别模块，用于检测有无车辆在移动的移动检测模块及处理器，处理器接收识别模块、测距模块及移动检测模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块，灯光控制模块控制相应的灯具的亮灭；
中心计算机计算出路径后，将拓扑图上处于路径上的节点按从起点到终点的顺序依次排列出来，同时将与这些节点对应的路径规划装置的地址查询出来，并按照一定的时间间隔顺序的向对应地址的路径规划装置逐步发送亮灯命令。
所述路径规划装置安装在小区内的车位以及车道上方靠近灯具的地方。
所述每个路径规划装置均有唯一的不同于其它的路径规划装置的一个ip地址。
所述拓扑图中每个路径规划装置均为一个节点。
实际路径交点对应所述拓扑图中节点处，每个节点处都安置有路径规划装置。
拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。
每个路径规划装置都有属于其自身的一些信息，包括ip地址、安装位置、初始状态、相邻节点间路段长度等，这些信息以表格的形式存入自身芯片内，中心计算机调用这些信息可以生成道路拓扑图，中心计算机通过分析路径规划装置上传的小区内车辆的实时信息，获知小区内的实时交通状态(如当前被规划车辆所处的位置、小区内哪些位置发生拥堵)，据此更新拓扑图，并根据更新的拓扑图，计算出对应的路径，小区内的交通状态是在不断变化的，拓扑图也会据此不断更新，中心计算机也会根据更新的拓扑图对路径及时进行调整。
一种小区内路径规划系统及路径规划方法，所述小区内路径规划系统包括安装在小区内的多个路径规划装置，每个路径规划装置均包括用于检测有车还是无车的测距模块，用于识别车辆的电子标签信息的识别模块，用于检测车辆移动状态的移动检测模块及处理器，处理器接收识别模块、测距模块及移动检测模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块，灯光控制模块控制相应的灯具的亮灭；
中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再找出这些节点对应的路径规划装置，并依次向对应地址的路径规划装置逐步发送亮灯命令；
包括以下步骤：
步骤一：车辆入大门时，中心计算机借助路径规划装置的识别模块识别出车牌信息后，为该车辆分配一个车位，确定该车的起点为小区大门，终点为指定车位；
步骤二：中心计算机根据小区的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
步骤四：中心计算机根据路径规划装置传送上来的信息，判断车辆是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径规划装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段上是否有其他方向来车或拥堵，如没有来车或不拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯指令，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为终点；如有来车或拥堵，则剔除这条路段，返回步骤三；
所述步骤三中利用迪杰斯特拉算法进行搜索，具体步骤为：
(3-1)将指定车位设为起点s，并赋终值为0，设大门为终点t；
(3-2)赋y临时值，y是与刚获得终值的点,x,直接相连的点：
（01）y临时值=x终值+路段xy的权重；
（02）如y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋y新的临时值；
（03）若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点t被赋予终值；
（3-5）从t到s回溯，确定路段：假定已经确定点b在路径上，如果：b的终值-a的终值=路段ab的权重，则取ab路段。
（3-6）将所述从s到t的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。即从起点s向着终点t搜索得出一条最短路径。
车辆入大门时，中心计算机借助车牌识别系统识别出车牌信息后，为车辆分配一个车位，将车位信息以及车牌信息写入电子标签，发给车辆，解除该车位车位锁。此时该车的起点为大门，终点为指定车位，中心计算机查询大门对应的路径规划装置地址以及目标车位对应的路径规划装置地址。根据最近一次路径规划装置传上来的小区内的信息获得小区内的交通信息状况，生成小区拓扑图，中心计算机为该车规划一条初始路径，随后根据小区内的实时交通信息以及该车的实时位置进行路径调整，避免车辆发生拥堵。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径规划装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。
车辆出大门时，中心计算机为该车规划路径，具体执行过程与车辆入大门时相似。车位上的路径规划装置探测到有车离开，将车辆信息以及车位信息发送给中心计算机，车位锁升起，车辆离开后，车位锁落下，关闭车位。此时起点为车位，终点为大门。
本发明的有益效果：
本申请能够合理进行路径规划并利用小区内灯光进行导航，使车辆、灯光、路径及车位的有机结合起来，达到了方便、节能的理想效果。在计算路径时，以迪杰斯特拉算法为基础，结合小区实际情况进行计算，能够减少冗余计算，运算效率高。计算出来的路径，最终通过中心计算机与路径规划装置的配合，通过相应灯具的亮灭，以灯光导航的形式实现。
附图说明
图1为小区内路径规划装置示意图；
图2为小区内路径规划方法的流程图；
图中，100路径规划装置，110识别模块，120通信模块，130测距模块，140移动检测模块，150灯光控制模块，160处理器。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
本实例中的小区内路径规划装置安装在小区内灯具附近，一个小区内包含若干个这样的装置。每个装置有一个唯一的地址。
图1显示依据本发明实施例的路径规划装置图。一路径规划装置100包括一识别模块110、一通信模块120、一测距模块130、一移动检测模块140、一灯光控制模块150、一处理器160。识别模块110主要用于识别装置附近车辆的电子标签信息，识别模块110以及测距模块130协同获得小区内某一车辆所处的具体位置。通信模块120主要用于将识别模块110、测距模块130、移动检测模块140获得的信息经过处理器160处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发的控制命令。测距模块130可以通过检测距离判断装置附近有车还是无车。移动检测模块140可以检测装置附近有无行驶中的车辆。灯光控制模块150可以根据控制命令控制灯具的亮灭以及车位锁的开启与关闭。处理器160可以控制识别模块110、测距模块130、移动检测模块140的工作，并将它们获得的信息进行处理，通过通信模块120上传给中心计算机，同时它将通信模块120接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块150，完成相应的控制任务。这些模块都可以利用现有技术实现，路径规划装置借助这些模块将这些功能组合到了一起。
中心计算机在计算路径时，首先生成道路拓扑图。拓扑图上的每个节点处都有路径规划装置，数量依照需要设定，可多个。
拓扑图上分布的节点包括：根据路径规划装置的分布位置得到的车道节点、车位节点。
图2为显示依据本发明实施例的路径规划方法。
步骤一：车辆入大门时，中心计算机借助路径规划装置的识别模块识别出车牌信息后，为该车辆分配一个车位，确定该车的起点为小区大门，终点为指定车位,如步骤s1，确定起点和终点，获取起点和终点的坐标；
步骤二：中心计算机根据小区的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
如步骤s2，拓扑图生成后，即可利用迪杰斯特拉算法进行搜索，进行搜索，
具体步骤为：
(3-1)将指定车位设为起点s，并赋终值为0，设大门为终点t；
(3-2)赋y临时值，y是与刚获得终值的点,x,直接相连的点：
（1）y临时值=x终值+路段xy的权重；
（2）如y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋y新的临时值；
（3）若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点t被赋予终值；
（3-5）从t到s回溯，确定路段：假定已经确定点b在路径上，如果：b的终值-a的终值=路段ab的权重，则取ab路段；
（3-6）将所述从s到t的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
即从起点s向着终点t搜索得出一条最短路径。
如步骤s2，进行反向搜索：从目标节点向着出发点搜索一条最短路径。将步骤s1中确定的起点设为迪杰斯特拉算法中的终点，步骤s1中确定的终点设为迪杰斯特拉算法中的起点，搜索一条路径;
步骤四：中心计算机根据路径规划装置传送上来的信息，判断车辆是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，车辆进入车位，向车位节点发送关灯指令；如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径规划装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段上是否有其他方向来车或拥堵，如没有来车或不拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯指令，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为终点；如有来车或拥堵，则剔除这条路段，返回步骤三，重新计算一条新路径；
如有其他方向来车，则本车道将拥堵，不采用该路段，剔除这条路段，得到新的拓扑图，重新迪杰斯特拉算法去计算一条新路径，如此循环，直到到达目的地。
车辆入大门时，中心计算机借助车牌识别系统识别出车牌信息后，为车辆分配一个车位，将车位信息以及车牌信息写入电子标签，发给车辆，解除该车位车位锁。此时该车的起点为大门，终点为指定车位，中心计算机查询大门对应的路径规划装置地址以及目标车位对应的路径规划装置地址。根据最近一次路径规划装置传上来的小区内的信息获得小区内的交通信息状况，生成小区拓扑图，中心计算机为该车规划一条初始路径，随后根据小区内的实时交通信息以及该车的实时位置进行路径调整，使车辆可以提前避开小区内发生拥堵的路径。中心计算机规划出路径后，向处于路径上的路径规划装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。车辆出大门时，车位上的路径规划的装置探测到有车离开，将车辆信息以及车位信息发送给中心计算机，车位锁升起，车辆离开后，车位锁落下，关闭车位。此时起点为车位，终点为大门。中心计算机为该车规划路径，具体执行过程与车辆入大门时相似。
本发明最终通过中心计算机与路径规划装置的配合，通过相应灯具的亮灭，以灯光导航的形式实现。