一种热点大型展馆内路径规划系统及规划方法与流程

本发明涉及一种热点大型展馆内路径规划系统及规划方法。

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。

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及规划方法，该系统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、路径及展馆有机结合起来，更加容易引导游客，达到了安全、高效、节能的理想效果。

为实现上述目的，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及规划方法，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，音频控制模块可以控制相应的音频的播放并可以实时对话；

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以及音频播放命令；

其特征是，包括以下步骤：

步骤一：游客入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、非拥堵展区；设拥堵的展区为起点，终点为非拥堵的展区；

步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际情况生成道路拓扑图，获取起点d和终点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；

步骤四：中心计算机根据路径探测装置传送上来的信息，判断初始点d展馆或目标点e展馆人数是否到达阙值，如果d展馆已经到达阙值，则表示d展馆拥堵状态已经解除，路径规划已经完成，向展馆节点发送关灯指令；如果e展馆已经到达阙值，则e展馆人数够多，不再导入人群，路径规划已经完成；如果尚未到达目标展馆，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有拥堵，如没有拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯以及音频播放指令，向已离开的路段节点发送关灯以及音频关闭指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；

所述步骤三中利用迪杰斯特拉算法进行搜索，方向为s--＞t具体步骤为：

(3-1)将点e设为起点s，并赋终值为0；将点d设为设为终点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s--＞t最短路径。

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天花板或墙上或地面或护栏上。

在道路俩侧用于亮灯导航的灯具，位于所行驶车道的俩侧；具体而言包括位于道路的俩侧天花板或墙上或地面或护栏上。

路径探测装置与灯具邻近安置。

路径探测装置与音频装置邻近安置。

所述拓扑图中节点包括实际路径交点、展区门口、展馆大门口，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。

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(如当前被规划游客所处的位置、热点大型展馆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，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，中心计算机也会根据更新的拓扑图对路径及时进行调整。

游客入热点大型展馆大门内各展区后，中心计算机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，识别出各展区游客人数信息后，判断确定各展区、道路是否拥堵，确定拥堵展区、非拥堵展区；设拥堵的展区为起点，终点为非拥堵的展区；生成热点大型展馆拓扑图，

中心计算机为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。

可以以肉眼易见的彩色光作为导航灯的灯光，当导航的路线较多时，对于不同路线的路线，同时亮起的灯光应该各不相同；对于同一个路线灯光颜色应该始终用同一种颜色。另外作为反馈用的音频装置，可以在游客不知路径走向时与中心计算机控制人员实时对话，此时只需轻触音频对讲装置相应按钮，即可连线问询；音频装置播放前进方向指令时可以远程控制音高、音频开、关，也可以就近调节相应按钮；两条路线同时被导航时，若路径有交叉重叠音频播放装置可能会相互干扰，此时可以选择关闭音频播放装置，也即改自动播放模式为手动播放，也即在游客需要语音提示导航时，轻触对应用品装置播音按钮，得到相应指令。

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、路径及展馆的处置有机结合起来，达到了给游人最大方便、最大化利用展馆；另外还达到道路畅通、安全、节能的理想效果；以往由人为控制的展馆人数分配可以自动化配置；以往要大量保安出动以保证游客安全的情况大为改观，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为本发明路径探测装置示意图；

图2为一流程图显示路径规划方法；

图中，12通信模块，13测数模块，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通信模块12、一测数模块13、一移动检测模块14、一灯光控制模块15、一处理器16、音频控制模块17。测数模块13获得热点大型展馆内某一展馆某一时刻的具体人数，协同移动监测模块14获得道路拥堵情况。移动监测模块14测得某路段移动速度，当小于一个阙值时，判定为拥堵，否则为通畅；通信模块12主要用于将测数模块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。灯光控制模块15可以根据控制命令控制灯具的亮灭以及音频播放器的开与关。处理器16可以控制测数模块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以及音频控制模块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路径探测装置。

拓扑图上分布的节点包括：实际路径交点、展区门口、展馆大门口。

图2为显示依据本发明实施例的路径规划方法。

步骤一：游客入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、非拥堵展区；设拥堵的展区为起点，终点为非拥堵的展区；如步骤s1，确定起点和终点，获取起点和终点的坐标；

步骤二：中心计算机根据热点大型展馆的实际情况生成道路拓扑图，获取起点d和终点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；如步骤s2，进行搜索,

方向为s--＞t具体步骤为：

(3-1)将点e设为起点s，并赋终值为0；将点d设为设为终点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s--＞t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，判断初始点d展馆或目标点e展馆人数是否到达阙值，如果d展馆已经到达阙值，则表示d展馆拥堵状态已经解除，路径规划已经完成，向展馆节点发送关灯指令；如果e展馆已经到达阙值，则e展馆人数够多，不再导入人群，路径规划已经完成；如果尚未到达目标展馆，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有拥堵，如没有拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯以及音频播放指令，向已离开的路段节点发送关灯以及音频关闭指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；重新计算一条新路径。

游客入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、非拥堵展区；设拥堵的展区为起点，终点为非拥堵的展区；获取起点和终点的坐标；中心计算机查询拥堵展馆对应的路径探测装置地址以及目标非拥堵展馆对应的路径探测装置地址。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，中心计算机为游人规划一条初始路径，随后根据热点大型展馆内的实时交通信息以及游人的实时位置进行路径调整，避免游客发生拥堵以及其他任何耽误游人时间的行为。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。