[发明专利]一种基于移动导航系统的路径搜索方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动导航中的路径搜索领域，特别地，涉及一种基于移动导航系统的路径搜索方法。

背景技术

移动导航系统一般分为以下几个模块：导航数据载入，导航地图显示，导航路径搜索，导航提示分析模块。

移动导航系统通过GPS设备实时接收当前位置，在导航过程中有时需要进行路径重算，并且由于移动设备的硬件资源受限，所以对路径搜索算法的效率和内存消耗方面要求较严格。

在导航路径搜索中，当前一般采用的方法主要是基于Dijkstra算法进行搜索的，该方法是面向路径搜索的通用型方法，没有充分利用导航系统的特征，并且在搜索的扩散过程中需要记录的节点数较多，耗费的内存较多，并且效率较低，特别是在移动导航系统中，一般的移动设备硬件资源受限，更加突出了传统方法的资源耗费和效率较低问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于移动导航系统的路径搜索方法。应用本发明的方法，搜索过程中扩展的节点数大大减少，这样便减少了内存的占用，提高搜索效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于移动导航的路径搜索方法，包括以下步骤：选取目标点；将目标点和出发点的坐标转化为投影坐标，绑定到地图上道路网络中最近的路上；记录当前目标点作为下次目标点绑定的启发信息；根据绑定后的出发点和目标点以及当前的行驶方向，该方向以正北作为0度，来自GPS模块，转化为弧度单位，在路网上进行拓扑路径搜索。路径搜索完毕，返回搜索结果。

本发明的有益效果是：本发明充分利用了目标点的坐标位置已知的信息，通过启发搜索，减少搜索扩散过程中扩散的节点数，从而减少搜索过程载入内存的数据量，提高搜索效率。测试发现，在搜索距离出发点不超过半个路网的半径距离内的目标点时，使用本发明的扩散节点数是一般方法扩散节点数的25％；而在超过了半个路网之外的目标点的搜索上，其扩散节点数也可达到一般方法的50％；从而扩散节点数大幅减少，载入的内存成相应减少，效率得到提高。

附图说明

图1是本发明基于移动导航系统的路径搜索方法流程图；

图2是绑定道路流程图。

具体实施方式

本发明所依据的原理是：将道路网络的拓扑邻接信息提取出来作路径分析，道路网络包含拓扑节点和拓扑边结构，边中含有长度信息，作为路径搜索时的权重信息，拓扑节点和拓扑边存有网络对象的邻接关系。利用目标点坐标位置已知的信息作为启发信息，利用当前节点到目标点的直线距离作为搜索过程的启发值，加快搜索。

本发明的路径搜索方法，包含以下步骤：

1.选取目标点：

可通过触摸笔在地图上选取，也可通过选取兴趣点，设为目标点；出发点是根据GPS模块实时地位得到的当前位置；

2.出发点和目标点绑定到最近道路：

将目标点和出发点转化为投影坐标，绑定到地图上道路网络中最近的路上；记录当前目标点作为下次目标点绑定的启发信息，初始设置上次目标点为位置为(0，0)；

2.1先绑定目标点，判断当前目标点是否在上次的目标点附近(如在容忍距离50米内)，若是，则直接使用上次绑定结果，不需要进行绑定，否则转绑定(绑定步骤见下)；

2.2根据目标点的绑定结果(包含绑定到路的距离，绑定到的路的GRL(地理资源定位)信息，绑定到路上的位置)，判定目标点是否在搜索路网上，若不在，则转4；否则更新上次目标点绑定结果，转下步；

2.3绑定出发点，出发点位置来自GPS模块的当前位置，也即导航设备当前位置，和目标点不同，这里直接进行绑定，若绑定结果判断出发点不在路网上，则转4；否则转下步；

3.搜索路径：

3.1转化绑定点为拓扑节点对：

该拓扑节点对含以下信息：节点坐标位置，出发点到节点方向(正北为0弧度)，出发点到当前节点实际距离；

根据所在的道路GRL得到对应的网络拓扑边，分别记录出发点和目标点对应的拓扑节点对，记录绑定的点到该拓扑边的两个端节点的距离；

3.2判断出发点和目标点是否在同一条网络边上，若是，则转3.3；否则转3.4；

3.3两点同边的特殊情况处理：

若当前方向cur_dir＜0，认为是不考虑方向信息，则直接取出出发点和目标点之间的路段信息，将该路段信息转为路径结果，转4；

否则，计算得出发点到目标点的直线方向dir1，比较cur_dir和dir1，如果两个方向的角度偏差在(-90，90)度，取出出发点与目标点之间的路段信息，转为路径结果，转4；