一种路径规划方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路径规划方法和装置，涉及计算机技术领域。该方法的一具体实施方式包括：根据给定地图构造多层级地图，多层级地图包括最低层级的给定地图和至少一个层级的构建层地图，每一层级构建层地图的坐标点从下一层级的给定地图或构建层地图选取；根据多层级地图的坐标点生成求解地图；根据求解地图，按照预设算法计算路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径，该行驶成本最小的路径包括对应一个或多个层级构建层地图的路径片段；将该行驶成本最小的路径中所有对应构建层地图的路径片段转换为对应给定地图的路径片段，以得到规划路径。该实施方式能缩短路径规划的计算时间、减小计算量、提高计算效率，节约存储资源。

A path planning method and device

【技术实现步骤摘要】
一种路径规划方法和装置
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种路径规划方法和装置。
技术介绍
在基于AGV(AutomatedGuidedVehicle，自动导引运输车)的无人仓库中，商品的入库需将商品运送到指定入库点，由智能排产系统计算所需货架信息，由AGV直接托起所需货架到达入库点完成入库上架；商品的出库则由智能排产系统计算出包含商品的最合适的货架，由AGV直接托起所需货架到达出库点完成出库。通过这种方式，通过相关排产算法及AGV的应用，大大提高的商品入库、出库的效率及效果。AGV在无人仓中的行驶，需要路径规划系统提供路径规划功能，告知AGV如何行驶，即求两点之间最短路径，求两点之间最短路径可使用Dijkstra(迪杰斯特拉算法，是从一个顶点到其余各顶点的最短路径算法)、A-star(一种静态路网中最短路径求解算法)等常用算法。现有路径规划方法对于大规模地图，如1000*1000的地图，直接使用已有算法，计算时间较长，无法满足系统交互的快速响应的需求。或者，通过初始化将地图中任意两点的路径计算结果存储起来，在AGV需要路径规划时直接查询最短路径，以较快地返回结果，但该方法会占用大量存储资源，基于当前存储设备的成本来看也是不可取的。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的两种路径规划方法分别存在计算时间长、计算量大、计算效率低，以及，存储资源消耗大的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种路径规划方法和装置，能够缩短路径规划的计算时间、减小计算量、提高计算效率，并且节约存储资源。为实现上述目的，根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种路径规划方法。一种路径规划方法，包括：根据给定地图构造多层级地图，所述多层级地图包括最低层级的所述给定地图和至少一个层级的构建层地图，每一层级构建层地图的坐标点从下一层级的给定地图或构建层地图选取；根据所述多层级地图的坐标点生成求解地图；根据所述求解地图，按照预设算法计算路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径，所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径包括对应一个或多个层级构建层地图的路径片段；将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所有对应构建层地图的路径片段转换为对应所述给定地图的路径片段，以得到所述路径起点和路径终点之间的规划路径。可选地，根据所述多层级地图的坐标点生成求解地图的步骤，包括：根据所述多层级地图中最高层级地图的坐标点，以及除所述最高层级地图之外的其他各层级地图中，分别包括所述路径起点和所述路径终点的映射区域的坐标点，生成求解地图；其中最高层级地图之外的其他各层级地图的映射区域为：该层级地图的上一层级地图的坐标点构成的最小区域映射到该层级地图而形成的区域。可选地，根据给定地图构造多层级地图的步骤包括：基于所述给定地图，从所述给定地图的坐标点中选取关键坐标点，并以选取的关键坐标点作为所述给定地图的上一层级地图的坐标点，以构建所述给定地图的上一层级地图，再基于所述给定地图的上一层级地图按照上述同样方法继续构建再上一层级的构建层地图，直到地图层级数量达到配置层数时，停止构建后续的构建层地图。可选地，按照如下方法从某一层级地图的坐标点中选取关键坐标点：以该层级地图的各个角点为起始关键坐标点分别选取关键坐标点，其中，对于每一起始关键坐标点：沿着该起始关键坐标点的每个可行驶方向，按照选取规则分别选取一个坐标点作为关键坐标点，并对于每个选取出的关键坐标点，再沿着该关键坐标点的每个可行驶方向，按照所述选取规则分别选取一个坐标点作为下一个关键坐标点，以此类推，从而根据每个关键坐标点的各个可行驶方向选出后续的关键坐标点，直到达到预设的终止条件时，停止继续选取关键坐标点。可选地，以任一关键坐标点作为当前关键坐标点，沿着所述当前关键坐标点的每个可行驶方向选取下一个关键坐标点时，所述选取规则为：在所述当前关键坐标点的一个可行驶方向上，当存在第一位置坐标点、第二位置坐标点、第三位置坐标点的情况下：如果所述第二位置坐标点与所述当前关键坐标点的可行驶方向完全相同，且所述第一位置坐标点与所述第三位置坐标点的可行驶方向完全相同，则选取所述第三位置坐标点为下一个关键坐标点，其中，如果所述第一位置坐标点或所述第二位置坐标点为已选取的关键坐标点，则仍选取所述第一位置坐标点或所述第二位置坐标点为下一关键坐标点，而不选取所述第三位置坐标点为下一个关键坐标点；如果所述当前关键坐标点和所述第二位置坐标点的可行驶方向不完全相同，或者，所述第一位置坐标点与所述第三位置坐标点的可行驶方向不完全相同，则选取所述第一位置坐标点为下一个关键坐标点；当只存在所述第一位置坐标点和所述第二位置坐标点的情况下，如果所述第二位置坐标点为边角点，或者，当只存在所述第一位置坐标点的情况下，如果所述第一位置坐标点为边角点，则选取所述边角点作为下一个关键坐标点；所述第一位置坐标点为与所述当前关键坐标点相邻的坐标点，所述第二位置坐标点为与所述当前关键坐标点间隔一个坐标点的坐标点，所述第三位置坐标点为与所述当前关键坐标点间隔两个坐标点的坐标点。可选地，将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所有对应构建层地图的路径片段转换为对应所述给定地图的路径片段，以得到所述路径起点和路径终点之间的规划路径的步骤，包括：将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，对应每一层级构建层地图的路径片段中的各对相邻坐标点之间的路径，通过逐层向下一层级地图映射，转换为所述各对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径，其中，某一对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径，为在所述给定地图中该对相邻坐标点之间行驶成本最小的路径；将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所述各对相邻坐标点之间的路径替换为所述各对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径，并将相同坐标点去重，从而得到所述规划路径。可选地，利用多线程将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，对应每一层级构建层地图的路径片段中的各对相邻坐标点之间的路径，通过逐层向下一层级地图映射，转换为所述各对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径。根据本专利技术实施例的另一方面，提供了一种路径规划装置。一种路径规划装置，包括：多层级地图构造模块，用于根据给定地图构造多层级地图，所述多层级地图包括最低层级的所述给定地图和至少一个层级的构建层地图，每一层级构建层地图的坐标点从下一层级的给定地图或构建层地图选取；求解地图生成模块，用于根据所述多层级地图的坐标点生成求解地图；第一路径规划模块，用于根据所述求解地图，按照预设算法计算路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径，所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径包括对应一个或多个层级构建层地图的路径片段；第二路径规划模块，用于将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所有对应构建层地图的路径片段转换为对应所述给定地图的路径片段，以得到所述路径起点和路径终点之间的规划路径。可选地，所述求解地图生成模块还用于：根据所述多层级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：/n根据给定地图构造多层级地图，所述多层级地图包括最低层级的所述给定地图和至少一个层级的构建层地图，每一层级构建层地图的坐标点从下一层级的给定地图或构建层地图选取；/n根据所述多层级地图的坐标点生成求解地图；/n根据所述求解地图，按照预设算法计算路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径，所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径包括对应一个或多个层级构建层地图的路径片段；/n将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所有对应构建层地图的路径片段转换为对应所述给定地图的路径片段，以得到所述路径起点和路径终点之间的规划路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：
根据给定地图构造多层级地图，所述多层级地图包括最低层级的所述给定地图和至少一个层级的构建层地图，每一层级构建层地图的坐标点从下一层级的给定地图或构建层地图选取；
根据所述多层级地图的坐标点生成求解地图；
根据所述求解地图，按照预设算法计算路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径，所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径包括对应一个或多个层级构建层地图的路径片段；
将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所有对应构建层地图的路径片段转换为对应所述给定地图的路径片段，以得到所述路径起点和路径终点之间的规划路径。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多层级地图的坐标点生成求解地图的步骤，包括：
根据所述多层级地图中最高层级地图的坐标点，以及除所述最高层级地图之外的其他各层级地图中，分别包括所述路径起点和所述路径终点的映射区域的坐标点，生成求解地图；
其中最高层级地图之外的其他各层级地图的映射区域为：该层级地图的上一层级地图的坐标点构成的最小区域映射到该层级地图而形成的区域。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据给定地图构造多层级地图的步骤包括：
基于所述给定地图，从所述给定地图的坐标点中选取关键坐标点，并以选取的关键坐标点作为所述给定地图的上一层级地图的坐标点，以构建所述给定地图的上一层级地图，再基于所述给定地图的上一层级地图按照上述同样方法继续构建再上一层级的构建层地图，直到地图层级数量达到配置层数时，停止构建后续的构建层地图。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照如下方法从某一层级地图的坐标点中选取关键坐标点：
以该层级地图的各个角点为起始关键坐标点分别选取关键坐标点，其中，对于每一起始关键坐标点：
沿着该起始关键坐标点的每个可行驶方向，按照选取规则分别选取一个坐标点作为关键坐标点，并对于每个选取出的关键坐标点，再沿着该关键坐标点的每个可行驶方向，按照所述选取规则分别选取一个坐标点作为下一个关键坐标点，以此类推，从而根据每个关键坐标点的各个可行驶方向选出后续的关键坐标点，直到达到预设的终止条件时，停止继续选取关键坐标点。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以任一关键坐标点作为当前关键坐标点，沿着所述当前关键坐标点的每个可行驶方向选取下一个关键坐标点时，所述选取规则为：
在所述当前关键坐标点的一个可行驶方向上，
当存在第一位置坐标点、第二位置坐标点、第三位置坐标点的情况下：
如果所述第二位置坐标点与所述当前关键坐标点的可行驶方向完全相同，且所述第一位置坐标点与所述第三位置坐标点的可行驶方向完全相同，则选取所述第三位置坐标点为下一个关键坐标点，其中，如果所述第一位置坐标点或所述第二位置坐标点为已选取的关键坐标点，则仍选取所述第一位置坐标点或所述第二位置坐标点为下一关键坐标点，而不选取所述第三位置坐标点为下一个关键坐标点；
如果所述当前关键坐标点和所述第二位置坐标点的可行驶方向不完全相同，或者，所述第一位置坐标点与所述第三位置坐标点的可行驶方向不完全相同，则选取所述第一位置坐标点为下一个关键坐标点；
当只存在所述第一位置坐标点和所述第二位置坐标点的情况下，如果所述第二位置坐标点为边角点，或者，当只存在所述第一位置坐标点的情况下，如果所述第一位置坐标点为边角点，则选取所述边角点作为下一个关键坐标点；
所述第一位置坐标点为与所述当前关键坐标点相邻的坐标点，所述第二位置坐标点为与所述当前关键坐标点间隔一个坐标点的坐标点，所述第三位置坐标点为与所述当前关键坐标点间隔两个坐标点的坐标点。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所有对应构建层地图的路径片段转换为对应所述给定地图的路径片段，以得到所述路径起点和路径终点之间的规划路径的步骤，包括：
将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，对应每一层级构建层地图的路径片段中的各对相邻坐标点之间的路径，通过逐层向下一层级地图映射，转换为所述各对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径，其中，某一对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径，为在所述给定地图中该对相邻坐标点之间行驶成本最小的路径；
将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，所述各对相邻坐标点之间的路径替换为所述各对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径，并将相同坐标点去重，从而得到所述规划路径。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用多线程将所述路径起点和路径终点之间行驶成本最小的路径中，对应每一层级构建层地图的路径片段中的各对相邻坐标点之间的路径，通过逐层向下一层级地图映射，转换为所述各对相邻坐标点在所述给定地图对应的路径。


8.一种路径规划装置，其特征在于，包括：
多层级地图构造模块，用于根据给定地图构造多层级地图，所述多层级地图包括最低层级的所述给定地图和至少一个层级的构建层地图，每一层级构建层地图的坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宁，郎元辉，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11