[发明专利]基于元胞自动机的室内路径规划方法

权利要求书

1.基于元胞自动机的室内路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对做路径规划的目标室内空间进行网格划分，对室内空间通过投影生成元胞空间；

步骤2：设置元胞邻居类型和元胞状态集合，设置元胞状态集是指某时刻元胞能够在同一平面上向不同的方向进行移动的状态所组成的集合，每个移动方向对应一个元胞状态；

步骤3：对室内空间中的障碍物进行分类；

步骤4：对路径规划需求进行分类，路径规划需求分类至少包括最短路程需求和最短耗时需求中的1种；

步骤5：对元胞的初始消耗指数进行设置；

步骤6：建立路径搜索规则，迭代运行路径搜索规则以获得元胞空间内所有元胞的综合消耗指数，所述综合消耗指数是元胞初始消耗指数和两个元胞间的移动消耗指数之和；

步骤7：根据消耗最小原则建立路径生成规则，迭代运行路径生成规则以得到每一步迭代中综合消耗指数最小的元胞，将每一步所得到的最小综合消耗指数最小的元胞连接起来即得到路径规划路线，其中，消耗最小原则根据路径规划需求分类分为能量消耗最小和时间消耗最小，能量消耗最小和时间消耗最小分别对应路径规划需求中的最短路程需求和最短耗时需求；

步骤8：获得路径规划结果并在地图上输出路径轨迹。

2.根据权利要求1所述的基于元胞自动机的室内路径规划方法，其特征在于，步骤3中室内空间中的障碍物至少包括固定不可穿越型、固定可穿越型、移动不可穿越型和移动可穿越型4种中的1种。

3.根据权利要求2所述的基于元胞自动机的室内路径规划方法，其特征在于，初始消耗指数用于表征克服障碍物及障碍物周边环境对路径规划阻碍影响所产生的消耗；移动消耗指数用于表征中心元胞从当前时刻到下一时刻移动距离所产生的消耗。

4.根据权利要求2所述的基于元胞自动机的室内路径规划方法，其特征在于，4种室内空间中的障碍物的初始消耗指数设定原则为P_{固定不可穿越障碍物}P_{移动不可穿越障碍物}P_{固定可穿越障碍物}P_{移动可穿越障碍物}。

5.根据权利要求3所述的基于元胞自动机的室内路径规划方法，其特征在于，消耗最小原则具体为找一条从起点到终点的路径，满足该路径上所有元胞消耗指数的总和小于其邻居元胞的综合消耗指数。

6.根据权利要求1所述的基于元胞自动机的室内路径规划方法，其特征在于，步骤2中元胞邻居类型分为冯诺依曼型元胞邻居和摩尔型元胞邻居。