专利名称：导航设备中实现路径规划的方法
技术领域：
本发明涉及交通领域中的路径规划，特别是路径规划的算法。
背景技术：
迪杰斯特拉算法(Dijkstra)是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·迪杰斯特拉 (Edsger Wybe Dijkstra)发明的。算法解决的是有向图中单个源点到其他顶点的最短路径问题。如果图中的顶点表示城市，而边上的权重表示城市间的距离，该算法可以用来找到两个城市之间的最短路径。该算法的输入包含了一个有权重的有向图G，我们以V表示G中所有顶点的集合。 图中的边，是两个顶点所形成的有序元素对(Vi，Vj)，表示从顶点Vi到Vj有路径相连。我们以E表示所有边的集合，而边的权重则由权重函数W: E-
定义，权重可以表示距离。因此，w(Vi，Vj)就是从顶点Vi到顶点Vj的距离。图中任两点间路径的距离，就是该路径上所有边的距离总和。已知图中V有顶点VO，迪杰斯特拉算法可以找到VO到所有其他顶点的最短路径。在计算VO到其他顶点的最短路径时，按下述步骤执行
1.首先，设置两个顶点集合S和T，S={V0}，T= {其余顶点}，T中顶点对应的距离值为 d (VO1Vi),如果VO与Vi之间有边连接，则d(V0，Vi) =W (V0，Vj)，否则，d (V0，Vi)为①，
2.从T中选取顶点W，条件是W与VO的距离值最小，将W从集合T中移入集合S,
3.对T中顶点的距离值进行修改若加进W作中间顶点，从VO到Vi的距离值比不加 W的路径要短，则修改此距离值。重复上述步骤2、3，直到S中包含所有顶点，即S=T为止。该算法因其算法的效率而在导航软件中被大量采用。导航软件中用于路径规划的地图来自于现实中的道路交通网络，因此该图为典型的有向图，而且根据该图使用迪杰斯特拉算法做路径规划的过程中，还必须考虑到图中各个顶点(实际中为路口)上包含的交通规则。公知的导航软件路径规划，一般采用从路径规划的起点向终点进行发散的规划原则。同时为了缩短路径规划的时间，提高路径规划的效率，往往采用从起点发散到终点即告结束的原则，而事实上，这样的规划原则往往是以牺牲路径规划的合理性来缩短路径规划的时间提高路径规划的效率。由于道路网络为有向图，同时在道路网络上的路口常常存在交通规则，考虑到迪杰斯特拉路径规划算法的特性已确定最短路径的顶点不能被再次翻开，这样常常会导致从起点到终点的路径规划失败，其原因是如果两个位置点都连通到一个公共点，则从公共点过来的路径规划过程中，该两点之间的道路不会被算法找到。如
图1中，位置点B和C通过S4和S5连通到公共点D，则从D向B、C方向的路径规划过程中，B和C之间的道路S3不会被找到。如图1所示，Start为起点，End为终点，交通规则规定从道路S4经B点不能到达道路S2，我们根据迪杰斯特拉路径规划原理，从Mart点出发，当G点、D点被依次翻开时，Start, G和D点为有最短路径的顶点的集合， S={Start, G, D}，
而End、A、B、C为尚未确定最短路径的顶点集合， T= {End、A、B、C}。根据D点的拓扑关系，从D点再次向外发散可以翻开C点和B点，当C点和B点被翻开时，
权利要求
1.导航设备中实现路径规划的方法，依赖于导航设备中的处理器实现，与处理器配套的存储介质中存储有地图以及图中各路口的交通规则，其特征在于当确定起点和终点后， 路径规划包含以下步骤A、设置存储区域SA，按照迪杰斯特拉原理，根据地图及交通规则计算从起点到终点的路径，并将结果转存到SA中，B、设置存储区域SB，按照迪杰斯特拉原理，根据地图及交通规则，以设定的终点作为开始，设定的起点作为结束，计算路径，并将结果转存到SB中，C、比较SA和SB中的结果，如果都有从起点到终点的路径，取其中距离短的路径作为本次路径规划的结果；如果只有一个从起点到终点的路径，将成功者作为本次路径规划的结果；当都没有从起点到终点的路径时，路径规划失败。
2.根据权利要求1所述的导航设备中实现路径规划的方法，其特征在于在步骤B中， 采用从起点到终点方向的交通规则。
全文摘要
导航设备中实现路径规划的方法，涉及交通领域中的路径规划，特别是路径规划的算法。该方法依赖于导航设备中的处理器实现，在与处理器配套的内存中存储有路径规划图以及图中各路口的交通规则，其特征在于当确定起点和终点后，路径规划包含以下步骤根据迪杰斯特拉路径规划原理、路径规划图以及图中各路口的交通规则，规划从起点到终点的路径，再规划从终点到起点的路径，然后选取上述两个步骤中成功的作为规划结果。采用此方法，可降低导航数据生产的技术度，提高导航性能。
文档编号G01C21/34GK102506886SQ201110360440
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者张维军 申请人:深圳市路畅科技有限公司