[发明专利]路径规划方法和路径规划装置

权利要求书

1.一种路径规划方法，其在包含多个站点的路径中规划车辆的行驶路径，该路径规划方法的特征在于，包括：

第2行驶时间矩阵形成步骤，利用每个元素均表示车辆在一段时间内的规定时间段在2个规定站点之间的行驶时间的M个第1行驶时间矩阵，计算代表车辆在1天内的各个所述规定时间段在所有站点彼此之间的行驶时间的代表行驶时间，将所述代表行驶时间作为元素构成与1天内的各个所述规定时间段对应的N个第2行驶时间矩阵，其中，所述一段时间比1天长，M和N均是自然数，并且M≥N；

第3行驶时间矩阵形成步骤，对所有所述第2行驶时间矩阵中位于相同位置的元素进行预处理计算，利用计算得到的值构成1个第3行驶时间矩阵，其中，所述预处理计算包括最小值计算、最大值计算、中间值计算和均值计算中的至少一种；

行驶路径生成步骤，基于所述第3行驶时间矩阵，生成与所述预处理对应的行驶路径；和

行驶路径选择步骤，基于所述第2行驶时间矩阵，计算在所述行驶路径生成步骤中生成的行驶路径的行驶时间，选择行驶时间最短的行驶路径作为所要规划的行驶路径，

所述行驶路径生成步骤包括：利用所述第3行驶时间矩阵，按照以下算式计算从车场到每对配送站点(i，j)的运送时间成本C(i，j)的运送时间成本计算步骤，

C(i，j)＝R(0，i)+R(0，j)-R(i，j)

在上述算式中，0表示车场，i和j表示配送站点，R(0，i)、R(0，j)和R(i，j)是所述第3行驶时间矩阵中的元素，

在所述行驶路径生成步骤中，按照降序排列的C(i，j)值，依次对站点对(i，j)规划行驶路径，

如果站点i和j都没有包含在之前生成的行驶路径中，则生成由车场和站点i、j构成的行驶路径；如果所述站点i和j中的一个站点已经被加入之前生成的行驶路径中，并且该一个站点与车场相邻，则将另一个站点也加入该之前生成的行驶路径中；如果所述站点i和j分别属于之前生成的不同的行驶路径，且两站点i和j均与车场相邻，则将这2条行驶路径合并成一条新的行驶路径。

2.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，还包括：

第1行驶时间矩阵形成步骤，其在所述第2行驶时间矩阵形成步骤之前取得车辆在一段时间内的各个规定时间段在所有站点彼此之间行驶所需的行驶时间，将所取得的行驶时间作为元素构成与所述一段时间内的各个规定时间段对应的所述M个第1行驶时间矩阵。

3.如权利要求1或2所述的路径规划方法，其特征在于：

在所述第2行驶时间矩阵形成步骤中，从所述M个第1行驶时间矩阵中选择道路交通状况与车辆行驶当天相近的一定期间的P个第1行驶时间矩阵，仅利用所述P个第1行驶时间矩阵来形成所述N个第2行驶时间矩阵，其中，所述一定期间的时间长度在所述一段时间以下，在1天以上，P是自然数，并且M≥P≥N。

4.如权利要求1或2所述的路径规划方法，其特征在于：

在所述第2行驶时间矩阵形成步骤中，选择道路交通状况与车辆行驶当天相近的一天的N个所述第1行驶时间矩阵作为所述N个第2行驶时间矩阵。

5.如权利要求1或2所述的路径规划方法，其特征在于：

在所述第3行驶时间矩阵形成步骤中，对所有所述第2行驶时间矩阵中位于相同位置的元素分别进行最小值计算、最大值计算、中间值计算和均值计算，

在所述行驶路径生成步骤中，基于所述第3行驶时间矩阵，各生成一组分别与最小值计算、最大值计算、中间值计算和均值计算对应的行驶路径，

在所述行驶路径选择步骤中，计算在所述行驶路径生成步骤中生成的各组行驶路径的行驶时间，选择行驶时间最短的行驶路径作为所要规划的行驶路径。

6.如权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于：

所述行驶路径生成步骤还包括：将在所述运送时间成本计算步骤中计算得到的所有的C(i，j)值进行降序排列的降序排列步骤。

7.一种路径规划装置，其在包含多个站点的路径中规划车辆的行驶路径，该路径规划装置的特征在于，包括：

第2行驶时间矩阵形成模块，利用每个元素均表示车辆在一段时间内的规定时间段在2个规定站点之间的行驶时间的M个第1行驶时间矩阵，计算代表车辆在1天内的各个所述规定时间段在所有站点彼此之间的行驶时间的代表行驶时间，将所述代表行驶时间作为元素构成与1天内的各个所述规定时间段对应的N个第2行驶时间矩阵，其中，所述一段时间比1天长，M和N均是自然数，并且M≥N；

第3行驶时间矩阵形成模块，对所有所述第2行驶时间矩阵中位于相同位置的元素进行预处理计算，利用计算得到的值构成1个第3行驶时间矩阵，其中，所述预处理计算包括最小值计算、最大值计算、中间值计算和均值计算中的至少一种；

行驶路径生成模块，基于所述第3行驶时间矩阵，生成与所述预处理对应的行驶路径；和

行驶路径选择模块，基于所述第2行驶时间矩阵，计算由所述行驶路径生成模块生成的行驶路径的行驶时间，选择行驶时间最短的行驶路径作为所要规划的行驶路径，

所述行驶路径选择模块，利用所述第3行驶时间矩阵，按照以下算式计算从车场到每对配送站点(i，j)的运送时间成本C(i，j)，

C(i，j)＝R(0，i)+R(0，j)-R(i，j)

在上述算式中，0表示车场，i和j表示配送站点，R(0，i)、R(0，j)和R(i，j)是所述第3行驶时间矩阵中的元素，

所述行驶路径选择模块，按照降序排列的C(i，j)值，依次对站点对(i，j)规划行驶路径，

如果站点i和j都没有包含在之前生成的行驶路径中，则生成由车场和站点i、j构成的行驶路径；如果所述站点i和j中的一个站点已经被加入之前生成的行驶路径中，并且该一个站点与车场相邻，则将另一个站点也加入该之前生成的行驶路径中；如果所述站点i和j分别属于之前生成的不同的行驶路径，且两站点i和j均与车场相邻，则将这2条行驶路径合并成一条新的行驶路径。