一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法，其特征包括：1、该方法应用于未知路径图的地下停车场，并将地下停车场路径图简化为连通图；2、初始化连通图，建立坐标系；3、在当前遍历点处，确定下一个遍历点方向；4、根据当前遍历点坐标和下一个遍历点方向，移动单位长度l的距离达到下一个遍历点，获得下一个遍历点坐标；5、到达下一个遍历点处，判断移动过程中是否存在顶点；6、不断更新当前遍历点，循环遍历，直至遍历完成生成路径图。本发明专利技术通过地下停车场内改进的路径遍历方法，来优化地下停车场路径图的生成过程，使得生成过程简洁化、高效化、规模化；更加丰富当前电子地图信息，将更多路径信息呈现给出行者。

A path map generation method based on improved connected graph traversal algorithm

The invention discloses a method for generating path connected graph traversal algorithm based on improved, its features include: underground parking lot 1, this method is applied to the unknown path, and the underground parking lot path graph is simplified as a connected graph; 2, initialize the connected graph, the establishment of coordinate system; 3, in the current traversal at the point, determine the next traversal direction; 4, according to the current traverse point coordinates and a traversal direction, the mobile unit length L distance to the next traversal, obtain the coordinates of the next traversal; 5, to reach the next traversal point, the existence of vertex judgement in the process of moving 6, continue to update the current; traversal, traverse, traverse path graph until. The path traversal method of the invention is improved through the underground parking lot of underground parking, to optimize the generation process of field path graph, the generation process is simple and efficient and scale; enrich the current electronic map information, more route information shows walker.

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法
本专利技术涉及连通图遍历算法和路径图生成领域，具体地说是一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法。
技术介绍
近几年来，随着人们生活水平的提高，汽车数量在家庭中急剧增加。在车辆出行的过程中，人们对于道路等级的要求大大提升，对于道路信息的需求也大幅度提高。对于道路信息的需求中，最基本的就是行车的路径图。目前一般的室外地图已经非常完善，可以通过电子地图获取路径图，通过GPS进行导航，获得出发地到目的地的最短路径，道路上的超速、限速信息以及危险地段提示等。但是GPS导航技术是基于已有的电子地图并且在室外无遮挡的环境下才能进行，所以当前的电子地图以及GPS导航存在室内环境下，尤其是地下停车场内，具有一定的缺失。现在的地下停车场的路径图大多数使用停车场建设时的规划图纸或者停车场建成后的人工绘制图纸，更新困难并且修正效率低下，难以应用于大规模的地下停车场路径图的创建中，更加无法与当前的室外电子地图衔接，以补充当前电子地图的缺失。此外，目前也有很多的室内定位技术,例如基于wifi、惯性定位等的室内定位技术，都能够进行室内定位，但是这一类的定位技术仅仅应用于够获得目标的位置信息，无法确定整个室内路径状况。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术存在的不足之处，提供一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法，以期通过地下停车场内改进的路径遍历方法，来优化地下停车场地图的生成过程，使得地下停车场地图的生成过程更加简洁化、高效化、规模化，从而保证了地下停车场路径图与当前的电子地图互相衔接，更加丰富当前电子地图信息，为用户的出行提供所需的路径信息。本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：本专利技术一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法的特点是应用于未知路径图的地下停车场中，并按如下步骤进行：步骤1、初始化连通图，建立坐标系；步骤1.1、将地下停车场的未知路径图定义为连通图G＝(V,E)，V表示顶点集；E表示边集；定义顶点集V中任意一个顶点为vq，q表示顶点的数量；定义边集E中任意一条边为ek，k表示边的数量；步骤1.2、基于连通图G，定义遍历点集，则遍历点集中所有遍历点所组成的坐标集合为W；遍历点集中的所有遍历点能组成连通图G；定义遍历点集中每个遍历点的度所组成的集合为N；定义集合N中任意一个遍历点的度为n；定义遍历点集中每个遍历点的未遍历的关联边数量所组成的集合为M；定义集合M中任意一个遍历点的未遍历的关联边数量为m；定义连通图G的邻接矩阵为A；步骤1.3、以地下停车场的入口位置为原点O，以原点O为中心，并以地下停车场入口方向作为X轴正方向，以X轴方向向左旋转90°的方向作为Y轴正方向，以向上垂直于平面XOY的方向为Z轴正方向，建立三维坐标系O-XYZ；步骤1.4、初始化连通图G、遍历点集W、所有遍历点的度所组成的集合N、关联边数量所组成的集合M、邻接矩阵A均为空集；步骤2、基于当前连通图，在当前遍历点处，确定下一个遍历点方向；步骤2.1、定义遍历次数为p；初始化p＝1、q＝1、k＝1、Lk＝0；步骤2.2、以入口位置为第p次遍历点，遍历的单位长度为l；步骤2.3、记录第p次遍历点的坐标为wp；将第p次遍历点加入到遍历点集中，从而获得更新后的遍历点集和及其坐标集合W′；获取第p次遍历点的度np；步骤2.4、判断p＝1是否成立；若成立，则初始化第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp为np；若不成立，则初始化第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp为np-1；步骤2.5、判断在遍历点集W中是否存在与第p次遍历点的坐标wp相同的遍历点的坐标wr；若存在，则将相同的遍历点的度nr赋值给第p次遍历点的度np，将相同的遍历点的未遍历的关联边数量mr赋值给第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp；若不存在，则第p次遍历点的度np保持不变，第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp保持不变；步骤2.6、将第p次遍历点的度np加入到遍历点度的集合N中，从而获得更新后的遍历点度的集合N′；将第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp加入到遍历点的未遍历的关联边数量集合M中，从而获得更新后的遍历点的未遍历的关联边数量集合M′；步骤2.7、根据第p次遍历点的度np，判断第p次遍历点的类型；若第p次遍历点的度np为2，则表示第p次遍历点为边ek上的点；将第p次遍历点加入到边ek中，从而获得更新后的边e′k；并执行步骤2.9；若第p次遍历点的度np不为2，则表示第p次遍历点为顶点；将第p次遍历点的坐标wp赋值给顶点vq的坐标，同时记录下顶点vq所对应的第p次遍历点的遍历次数，从而获得更新后的顶点集V′，将q+1赋值给q；并执行步骤2.8；步骤2.8、判断更新后的顶点集V′中的顶点个数q是否小于3；若q小于3，则保持边ek不变，保持边集E不变；若q不小于3，由边ek中的遍历点个数计算获得边ek的长度Lk；将边ek加入到边集E中，从而获得更新后的边集E′；由更新后的顶点集V′和更新后的边集E′，更新当前连通图为Gk；将k+1赋值给k；计算更新后的顶点集V′中的各个顶点之间的长度，从而更新邻接矩阵为A′；步骤2.9、根据第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp，判断第p+1次遍历点的方向；若第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp不为0，则从第p次的遍历点的未遍历的关联边中随机选取任一关联边的方向作为第p+1次遍历点的方向；将mp-1赋值给mp，从而获得再次更新的未遍历的关联边数量集合M″，并转步骤3；若第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp为0，则判断未遍历的关联边数量集合M′中是否存在未遍历的关联边数量不为0的其他顶点；若存在，则转步骤2.10；否则，终止遍历，并根据前p次遍历点的坐标连接成地下停车场的路径图；步骤2.10、根据更新后的邻接矩阵A′，运用最短路径算法从顶点集V′中选取与第p次遍历点距离最近且未遍历的关联边数量不为0的顶点vs作为第p次遍历点，并将顶点vs的坐标赋值给第p次遍历点的坐标wp，返回步骤2.3；步骤3、从第p次遍历点出发，根据第p+1次遍历点的方向，移动单位长度l的距离后达到第p+1次遍历点，通过惯性定位法获得第p+1次遍历点的坐标wp+1；步骤4、在第p+1次遍历点处，判断从第p次遍历点出发，移动到第p+1次遍历点路程中是否存在顶点；若存在，则从第p+1次遍历点处移动至相应顶点处，并通过惯性定位法获得相应顶点的坐标，将相应顶点作为第p+1次遍历点；若不存在，第p+1次遍历点保持不变；步骤5、将p+1赋值给p，将W′赋值给W，将V′赋值给V，将N′赋值给N，将M″赋值给M，将A′赋值给A；并返回步骤2.3。与已有技术相比，本专利技术的有益技术效果体现在：1、本专利技术中运用了改进的连通图遍历算法，将生成地下停车场地图的遍历过程完全展现，通过改进运筹学中的深度遍历算法和广度遍历算法，形成了对于未知连通图的新的遍历算法，更加简洁、高效的遍历地下停车场，获得路径的坐标信息和其他路径相关信息，最终生成地下停车场地图，从而保证了地下停车场路径图与当前的电子地图互相衔接，更加丰富当前电子地图信息，为用户的出行提供所需的路径信息。2、本专利技术的步骤1.1中，将地下停车场的未知地图抽象成连通图，即可运用连通图的相关特性来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法，其特征是应用于未知路径图的地下停车场中，并按如下步骤进行：步骤1、初始化连通图，建立坐标系；步骤1.1、将地下停车场的未知路径图定义为连通图G＝(V,E)，V表示顶点集；E表示边集；定义顶点集V中任意一个顶点为v

【技术特征摘要】
1.一种基于改进的连通图遍历算法的路径图生成方法，其特征是应用于未知路径图的地下停车场中，并按如下步骤进行：步骤1、初始化连通图，建立坐标系；步骤1.1、将地下停车场的未知路径图定义为连通图G＝(V,E)，V表示顶点集；E表示边集；定义顶点集V中任意一个顶点为vq，q表示顶点的数量；定义边集E中任意一条边为ek，k表示边的数量；步骤1.2、基于连通图G，定义遍历点集，则遍历点集中所有遍历点所组成的坐标集合为W；遍历点集中的所有遍历点能组成连通图G；定义遍历点集中每个遍历点的度所组成的集合为N；定义集合N中任意一个遍历点的度为n；定义遍历点集中每个遍历点的未遍历的关联边数量所组成的集合为M；定义集合M中任意一个遍历点的未遍历的关联边数量为m；定义连通图G的邻接矩阵为A；步骤1.3、以地下停车场的入口位置为原点O，以原点O为中心，并以地下停车场入口方向作为X轴正方向，以X轴方向向左旋转90°的方向作为Y轴正方向，以向上垂直于平面XOY的方向为Z轴正方向，建立三维坐标系O-XYZ；步骤1.4、初始化连通图G、遍历点集W、所有遍历点的度所组成的集合N、关联边数量所组成的集合M、邻接矩阵A均为空集；步骤2、基于当前连通图，在当前遍历点处，确定下一个遍历点方向；步骤2.1、定义遍历次数为p；初始化p＝1、q＝1、k＝1、Lk＝0；步骤2.2、以入口位置为第p次遍历点，遍历的单位长度为l；步骤2.3、记录第p次遍历点的坐标为wp；将第p次遍历点加入到遍历点集中，从而获得更新后的遍历点集和及其坐标集合W′；获取第p次遍历点的度np；步骤2.4、判断p＝1是否成立；若成立，则初始化第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp为np；若不成立，则初始化第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp为np-1；步骤2.5、判断在遍历点集W中是否存在与第p次遍历点的坐标wp相同的遍历点的坐标wr；若存在，则将相同的遍历点的度nr赋值给第p次遍历点的度np，将相同的遍历点的未遍历的关联边数量mr赋值给第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp；若不存在，则第p次遍历点的度np保持不变，第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp保持不变；步骤2.6、将第p次遍历点的度np加入到遍历点度的集合N中，从而获得更新后的遍历点度的集合N′；将第p次遍历点的未遍历的关联边数量mp加入到遍历点的未遍历的关联边数量集合M中，从而获得更新后的遍历点的未遍历的关联边数量集合...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建勋，钟业文，李棒，张梦婷，郑杨边牧，唐飞，丁中俊，陈一锴，石琴，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34