[发明专利]一种室内路径规划方法及装置

说明书

本申请提供一种室内路径规划方法及装置。该方法的具体步骤包括：将室内空间分割成若干个形状为凸多边形的子空间，定义所述子空间的功能属性；对所述室内空间进行栅格划分，采用分离轴理论判断各个所述栅格与各个所述子空间之间的空间关系，确定栅格类型；将所述子空间的标识与其对应的所述栅格绑定；建立矢量网络模型和混合栅格与矢量网络模型的室内地图；采用Dijkstra算法计算所述起始节点到所述室内地图中其余各个所述节点的最短路径；采用A*算法计算起始点到终点的最优路径。本申请所述的一种室内路径规划方法及装置，能够解决单纯依靠栅格地图无法表达语义信息的问题，以及单纯依靠矢量网络模型无法精确表达室内移动对象空间位置的问题。

技术领域

本申请属于室内路径规划和地理信息系统领域，尤其涉及一种室内路径规划方法及装置。

背景技术

随着科技水平的提高，移动和物联网业务的飞速发展，人们对于定位服务的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境中常常需要确定移动终端或其持有者在室内的位置信息，实现室内路径规划。然而，用于表达室内空间信息的室内环境地图是进行室内路径规划的基础。

目前，在面向室内路径规划的室内空间建模方面，主要包含基于矢量网络和基于栅格的两种方法，其中，矢量方法的目的是构建可用于最短路径计算的矢量网络模型，如开放地理信息联盟（OGC）发布的IndoorGML室内导航模块即是基于庞加莱对偶空间（Poincaréduality）将室内空间映射到网络图（NRG）模型中。然而，矢量网络模型将空间及空间关系抽象为点与点之间的连线，表达方法过于抽象，忽略了室内导航过程中感知环境所需的细节，也无法表示移动对象的具体位置，且几何计算量较大，效率较低。

基于栅格的室内环境地图构建是将室内空间划分成具有一定空间分辨率的规则格网，已有大量基于二维栅格地图的室内路径规划被应用于火灾救援等方面；此类建模方法可较为精确地描述室内可导航区域及障碍区域的边界，且路径规划算法计算效率较高。然而，一方面，基于栅格的方法较少考虑移动对象本身的大小，在障碍物拐角处通过两个栅格的对角线寻找或形成的最优路径并不适合具有一定大小的空间对象通过（如人、机器人等）；另一方面，室内空间变化较大（如门窗的开合，家具移动等），基于栅格的室内地图构建方法并不能及时有效地表达室内空间变化。

因此，传统的基于栅格的室内地图表达方式很难表达室内空间对象的变化，而基于矢量网络的地图表达方式一方面难以表示空间对象的具体位置，另一方面矢量网络构建过程计算量较大，计算效率低。

发明内容

基于此，本申请的目的在于，提供一种室内路径规划方法及装置，能够解决单纯依靠栅格地图无法表示空间对象的具体位置，以及单纯依靠矢量网络模型难以表示空间对象的具体位置，计算量较大，计算效率低的问题。

一种室内路径规划方法，包括如下步骤：

将室内空间分割成若干个形状为凸多边形的子空间，根据所述子空间的类型，确定所述子空间的标识，其中，所述标识包括与所述子空间的类型对应的类型标识以及身份标识；

根据所述子空间的类型和预设的功能属性，确定所述子空间的功能属性；

将所述室内空间进行栅格划分，采用分离轴理论判断各个所述栅格与各个所述子空间之间的空间关系，根据各个所述栅格与各个所述子空间之间的空间关系和预设的栅格类型，确定所述室内空间中各个栅格的类型；

根据各个所述栅格与各个所述子空间之间的空间关系和各个所述子空间的功能属性，将所述子空间的标识与其对应的所述栅格绑定；

根据各个所述子空间之间邻接性和连通性，建立矢量网络模型；其中，所述矢量网络模型包括节点和边，所述节点为所述子空间的几何中心，所述边为两个邻接且相通的子空间对应的所述节点之间的连线，所述边的权重等于该边对应的两个所述节点间的欧氏距离；

将所述子空间的标识与所述矢量网络模型中该子空间对应的节点绑定，建立混合栅格与矢量网络模型的室内地图；