[发明专利]一种多目标点路径规划方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种多目标点的路径规划方法和装置，尤其涉及应用在个人自主导游系统中的利用蚁群算法搜索路径的多目标点路径规划方法和装置。

背景技术

掌上导游系统面向个人用户，以导游功能为核心，拥有路线指引、景点介绍、景区内导游、城市信息查找等功能。它能根据全球定位系统给出的位置，匹配出相应的单位或景点名；或由游客直接选择单位名称或景点名，以该单位或景点名为中心，通过人机界面，显示选定半径范围内的电子地图；用户还根据其兴趣作进一步选择，从而获得以文字、图片和声音为媒体的关于所选单位或景点的信息。从某种程度来说，系统将取代人工导游的作用，真正实现自主旅游。

近年来的车载导航系统虽然在导航能力上相当出色，但是对于旅游常用的路径规划功能却没有足够的支持。在旅游中通常需要对两点甚至多点之间的路径做出合理的规划，目前尚没有一种足够好的电子导游产品来支持这种路径规划功能。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种多目标点的路径规划方法，解决了自主导游中的单目标点和多目标点的路径规划问题。

本发明的另一目的在于提供了一种多目标点的路径规划装置，解决了自主导游中的单目标点和多目标点的路径规划问题。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种多目标点路径规划方法，包括：

(1)从地理信息数据中读取地理数据中网络层的属性数据集信息，其中该属性数据集信息包括各个路径上的信息素浓度；

(2)按定义的数据结构存储数据，同时初始化各个路径上的信息素浓度；

(3)接收用户路径规划的请求；

(4)获取输入的路径规划的起始点和所有的终止点的信息并存储；

(5)通过蚁群算法搜索从起点到终点的路径，其中该起点的初始值是步骤(4)中输入的该路径规划的起始点，该终点的初始值是步骤(4)输入的该些终止点中的第一个；

(6)判断是否搜索到路径，如果搜索到则进入步骤(7)，否则转入步骤(10)；

(7)记录最优路径信息，并更新起点信息为当前终点的信息；

(8)判断是否存在下一个终止点，如果存在则进入步骤(9)，否则转入步骤(11)；

(9)更新终点信息为下一个终止点，返回步骤(5)；

(10)搜索失败，反馈失败的信息，流程结束；

(11)搜索结束，反馈路径搜索的结果。

上述的多目标点路径规划方法，其中，步骤(5)进一步包括：

(a)初始化迭代次数NC；

(b)判断迭代次数NC是否到达最大循环迭代次数，如果未到最大循环迭代次数则进入步骤(c)，否则结束对当前终点的路径搜索；

(c)设置蚁群算法中的参数值，初始化所有的蚂蚁状态为运行状态，蚂蚁已经访问的结点数置为1；

(d)判断是否有运行状态的蚂蚁，如果有则进入步骤(e)，否则更新信息素浓度和最优路径信息，迭代次数NC加1，然后返回步骤(b)；

(e)选择一只运行状态的蚂蚁将其编号为k，得到与蚂蚁k当前位置相邻的、未到达过的结点集合；

(f)获得蚂蚁k到每一个相邻点的距离以及对应路径上的信息素浓度，计算出蚂蚁到每一个相邻点的概率；

(g)判断是否有可移动的结点，如果有则进入步骤(h)，否则蚂蚁k的状态置为死亡然后转入步骤(d)；

(h)选择一个概率值最大的相邻点作为蚂蚁k要移动到的下一个结点；

(i)判断是否存在两个或者两个以上的概率最大的相邻点，如果存在则进入步骤(j)，否则进入步骤(k)；

(j)用随机数确定蚂蚁移动到的结点；

(k)蚂蚁k移动到选定的概率最大的结点；

(l)判断蚂蚁k所在的结点是否为终点，如果不是终点则进入步骤(m)，否则将蚂蚁k的状态设为到达并转入步骤(d)；

(m)判断蚂蚁经过的路径长度是否小于最大搜索范围，如果小于最大搜索范围则返回步骤(f)，否则蚂蚁k的路径搜索过程结束并返回步骤(d)。

上述的多目标点路径规划方法，其中，步骤(d)中更新信息素浓度和最优路径信息并对迭代次数NC加1的过程进一步包括：

(d.1)判断是否有运行状态的蚂蚁，如果有则进入步骤(d.2)，否则进入步骤(d.3)；

(d.2)选择一只运行状态的蚂蚁将其编号为k，得到与蚂蚁k当前位置相邻的、未到达过的结点集合，该过程结束；

(d.3)判断是否有没有访问过的到达状态的蚂蚁，如果没有则进入步骤(d.4)，否则进入步骤(d.5)；