一种热点大型展馆内路径规划系统以及方法与流程

本发明涉及一种热点大型展馆内路径规划系统以及方法。

背景技术

目前国内很多热点大型展馆的展出异常火爆，常常发生各种拥堵，一些展区极度拥堵，而一些展区游人稀少而游人不知，游人游玩体验有大幅提高的余地。

现行游客进入热点大型展馆后，具体的路径还需游客自己选择，会因各种原因拥堵或绕路，常常造成时间和空间资源浪费。另外，热点大型展馆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热点大型展馆内路灯的总体开关，热点大型展馆内总体控制开关的灯要么全亮，要么全关，浪费且不够环保。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种热点大型展馆内路径规划系统以及方法，能够合理进行路径规划并利用热点大型展馆内灯光进行导航，使特殊游客、灯光、路径及展馆有机结合起来，达到了方便、安全、节能、高效的理想效果。

本发明的具体方案如下：

一种热点大型展馆内路径规划系统以及方法，所述热点大型展馆内路径规划系统包括安装在热点大型展馆内的多个路径探测装置，每个路径探测装置均包括用于检测人数的测数字模块，用于检测游客移动状态的移动检测模块及处理器，处理器接收测数字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以及音频控制模块，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探测装置，并依次向对应地址的路径探测装置逐步发送亮灯；

包括以下步骤：

步骤一：游客在热点大型展馆大门内各展区后，中心计算机借助路径探测装置的测数装置识别出各展区游客人数信息后，判断确定各展区是否拥堵，确定拥堵展区集、非拥堵展区集；

步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际道路情况生成道路拓扑图，以游客当前最拥堵的展区为初始点，目标点为非拥堵的展区中热度排名第一的展区；获取初始点d和目标点e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，给出一条从初始点d到目标点e最短路径；具体步骤为：

(3-1)将目标点e设为起点s，设初始点为终点t，并赋s终值为0；

(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;

步骤四：中心计算机根据路径探测装置传送上来的信息，判断游客是否到达目标节点，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探测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是否拥堵，如没拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；

步骤六：重复步骤一--五，直到所有景区不再拥堵，结束。

所述每个路径探测装置均有唯一的不同于其它的路径探测装置的一个ip地址。

所述路径探测装置可安装在道路俩侧护栏或墙上或屋顶上或地面。

在道路俩侧用于亮灯导航的灯具，位于所行驶道路的俩侧；具体而言包括位于道路的俩侧护栏，还包括置于道路中间或另一侧的地面灯具。

路径探测装置与灯具临近安置。

路径探测装置与音频装置临近安置。

所述每个路径规划装置均对应有唯一的ip地址。

实际路径交点对应所述拓扑图中节点，每个节点处都安置有路径探测装置。

所述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。

拓扑图中节点，还包括各展区以及展馆大门，每个节点处都安置有路径探测装置。

每个路径探测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探测装置上传的热点大型展馆内游客的实时信息，获知热点大型展馆内的实时交通状态(如热点大型展馆内哪些位置发生拥堵，哪些景区拥堵)，据此更新拓扑图，并根据更新的拓扑图，计算出对应的路径，热点大型展馆内的交通状态是在不断变化的，拓扑图也会据此不断更新。

游客在热点大型展馆内游览遇到极度拥堵情形时，中心计算机借助路径探测装置的测数装置以及移动检测模块，识别出各展区游客人数信息以及移动状态后，（若移动速度极其缓慢低于一个阙值、或人数高于一个阙值，则判断该展区拥堵）判断确定各展区是否拥堵，确定拥堵展区集、非拥堵展区集；以游客当前最拥堵的展区为初始点，目标点为非拥堵的展区中热度排名第一的展区,根据最近一次路径探测装置传上来的热点大型展馆内的信息获得热点大型展馆内的交通信息状况，生成热点大型展馆拓扑图，中心计算机为拥堵游客规划一条初始路径，随后根据热点大型展馆内的实时交通信息以及游客的实时位置进行路径调整。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径探测装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。

夜晚时，可以用亮度高的无色照明灯具导航时照明，而作为基础照明的实行总体控制的普通照明灯具亮度不要太高，一则免得浪费能源，二则保证导航的灯具与普通照明灯具的区分，使得游客能够极容易的被导航；白天时可以以肉眼易见的彩色光作为导航灯的灯光。

本发明的有益效果：

本申请能够合理进行路径规划并利用热点大型展馆内灯光进行导航，使游客、灯光、路径及展区的处置有机结合起来，达到了给游客最大方便；另外还达到展区安全、不拥堵、道路畅通、节能的理想效果；在计算路径时，以迪杰斯特拉算法为基础，结合热点大型展馆实际情况以及实时路况进行计算，能够减少冗余计算，提高运算效率。计算出来的路径，最终通过中心计算机与路径探测装置的配合，通过相应灯具的亮灭，以灯光导航的形式实现。

本发明以迪杰斯特拉算法为探索路径的核心算法，在具体搜索路径时，考虑迪杰斯特拉算法的特殊性质，一条路径s-->t经由算法算出后，实际上，除起始点s外的所有点到s的最短路径都已经一并给出，也即s到到任一节点的最短路径出来了，所以，本算法巧妙反复应用这一特性，在道路有拥堵等状况时改变终点t，可以大为减少道路规划时间，实际的寻找路径时间仅为一次，只是最后一步回溯给出具体路段节点时有一点计算，所以导航非常迅速准确、流畅、高效。

附图说明

图1为一路径探测装置的示意图；

图2为一显示路径规划方法的流程图；

图中，11识别模块，12通信模块，13测数字模块，14移动检测模块，15灯光控制模块，16处理器，17音频控制模块。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

本实例中的热点大型展馆内路径探测装置安装在热点大型展馆内灯具附近，一个热点大型展馆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探测装置图。一路径探测装置包括一识别模块11、一通信模块12、一测数字模块13、一移动检测模块14、一灯光控制模块15、一处理器16、一音频控制模块17。识别模块11主要用于识别装置附近特殊游客的电子标签信息，识别模块11以及测数字模块13协同获得热点大型展馆内某一特殊游客所处的具体位置，以及道路拥堵情况。测数字模块13根据测得同向临近间的人数，当小于一个阙值时，判定为拥堵，否则为通畅，通信模块12主要用于将识别模块11、测数字模块13、移动检测模块14获得的信息经过处理器16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。测数字模块13可以通过检测距离等。移动检测模块14可以检测装置附近游客移动速度等。灯光控制模块15可以根据控制命令控制灯具的亮灭。处理器16可以控制识别模块11、测数字模块13、移动检测模块14的工作，并将它们获得的信息进行处理，通过通信模块12上传给中心计算机，同时它将通信模块12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15、音频控制模块17，完成相应的控制任务。这些模块都可以利用现有技术实现，路径探测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探测装置。

拓扑图上分布的节点包括：根据路径探测装置的分布位置得到的道路节点、展区节点、展馆大门。

图2为显示依据本发明实施例的路径规划方法。

步骤一：游客在热点大型展馆大门内各展区后，中心计算机借助路径探测装置的测数装置识别出各展区游客人数信息后，判断确定各展区是否拥堵，确定拥堵展区集、非拥堵展区集；

步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际道路情况生成道路拓扑图，以游客当前最拥堵的展区为初始点，目标点为非拥堵的展区中热度排名第一的展区；获取初始点d和目标点e以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；

如步骤s1，初始点d为当前最拥堵的展区，目标点e为非拥堵的展区中热度排名第一的展区，最非区为非拥堵的展区中热度排名第一的展区的简称，获取初始点d，目标点e的坐标；

步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条从初始点d到目标点e最短路径；如步骤s2，进行搜索，具体步骤为：

(3-1)将目标点e设为起点s，设初始点为终点t，并赋s终值为0；

(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。

从起点s向着终点t搜索得出一条最短路径。搜索时将步骤s1中确定的初始点设为迪杰斯特拉算法中的终点t，步骤s1中确定的目标点设为迪杰斯特拉算法中的起点s，搜索一条路径;

步骤四：中心计算机根据路径探测装置传送上来的信息，判断游客是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示一个拥堵展区路径规划完成，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探测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是否拥堵，如没拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；

步骤六：重复步骤一--五，直到所有景区不再拥堵，结束。

当拥堵展区全部不再拥堵，也即拥堵展区集为空集时，规划全部结束。

中心计算机借助路径探测装置的测数装置确定拥堵展区集、非拥堵展区集后，以游客当前最拥堵的展区为初始点，目标点为非拥堵的展区中热度排名第一的展区,根据最近一次路径探测装置传上来的热点大型展馆内的信息获得热点大型展馆内的交通信息状况，生成热点大型展馆拓扑图，中心计算机为拥堵展区规划一条初始路径，随后根据热点大型展馆内的实时交通信息以及游客的实时位置进行路径调整，避免游客发生拥堵。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径探测装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。

如此反复后，展区的人流会比较均匀，拥堵状态可以有效解除。