最短路径搜索方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种最短路径搜索方法、装置及存储介质，其中方法包括：S100，以起点及终点间的连接线为对角线构建外包矩形，空间过滤出所述外包矩形内的第一道路中线；S200，根据所述连接线及所述第一道路中线进行拓扑构面，查找与所述连接线空间相交的若干相邻路径多边形，得到初始最短路径；S300，以所述初始最短路径的长度的一半为范围值，所述连接线为中心线构建缓冲矩形，空间过滤出所述缓冲矩形内的第二道路中线；S400，根据所述第一道路中线及所述第二道路中线进行拓扑构面，得到待搜索路径，根据所述待搜索路径得出最短路径。本发明专利技术的实施例至少具有如下有益效果：搜索效率与样本空间大小不相关，可提升搜索效率及准确性。

【技术实现步骤摘要】
最短路径搜索方法、装置及存储介质
本专利技术涉及地图搜索
，特别涉及一种最短路径搜索方法、装置及存储介质。
技术介绍
最短路径搜索方法常见有Dijkstra算法(单源最短路径)及其衍生算法、AStar算法(启发式最短路径算法)、生物算法等。其中最著名的算法是Djikstra算法，该算法的实现基于图的邻接矩阵表示法，它不仅能够找到任意两点的最短路径，还可以找到某个指定点到其他所有顶点的最短路径。Dijkstra算法虽然简单，主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止。然而，Dijkstra算法虽然能得出最短路径的最优解，但是遍历计算的结点过多，导致效率低，其衍生算法搜索效率虽有提升，但依然效率不高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种最短路径搜索方法，能够准确找到最短路径，提高了搜索效率。本专利技术还提出一种使用上述最短路径搜索方法的路径搜索装置。本专利技术还提出一种使用上述最短路径搜索方法的计算机可读存储介质。根据本专利技术的第一方面实施例的最短路径搜索方法，包括以下步骤：S100，以起点及终点间的连接线为对角线构建外包矩形，空间过滤出所述外包矩形内的第一道路中线；S200，根据所述连接线及所述第一道路中线进行拓扑构面，查找与所述连接线空间相交的若干相邻路径多边形，合并得到初始路径多边形，根据所述初始路径多边形得到初始最短路径；S300，以所述初始最短路径的长度的一半为范围值，所述连接线为中心线构建缓冲矩形，空间过滤出所述缓冲矩形内的第二道路中线；S400，根据所述第一道路中线及所述第二道路中线进行拓扑构面，得到待搜索路径，根据所述待搜索路径得出最短路径。根据本专利技术实施例的最短路径搜索方法，至少具有如下有益效果：基于起点及终点间的连接线，搜索范围局限在连线的最小外包矩形内实现了初始路径的快速确定；同时通过缓冲矩形确保搜索范围不向全局扩张，最短路径的搜索范围在二维空间得到约束，搜索效率与样本空间大小不相关，该区域范围外数据变化不会影响数据最终的搜索结果，易于实现，高效稳定，可提升搜索效率及准确性。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S200包括：S210，根据所述连接线及所述第一道路中线进行拓扑构面；S220，判断所述起点及所述终点间是否存在与所述连接线空间相交的若干相邻的路径多边形，若存在，则获取所述相邻路径多边形；S230，合并所述相邻路径多边形得到所述初始路径多边形，以所述连接线为界，得到连接起点及终点的两条路径，选长度较小者为所述初始最短路径。根据与连接线空间相交的路径多边形，在最小外包矩形内快速实现初始路径的确定，提高搜索效率。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S220还包括:若所述起点及所述终点间不存在与所述连接线空间相交的若干相邻的路径多边形，则将所述外包矩形的长宽各扩大一倍，返回至步骤S100。不存在相邻路径多边形时的异常处理，确保可以搜索到初始最短路径。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S400包括：S410，判断所述外包矩形是否在所述缓冲矩形内部；S420，若是，则根据所述第二道路中线进行拓扑构面，得到所述待搜索路径；S430，从所述起点开始对所述待搜索路径中的结点逐级计算得出最短路径。外包矩形被缓冲矩形包围，只需对缓冲矩形内的路径进行处理，简化操作。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S420还包括：若否，则提取所述外包矩形中与所述缓冲矩形中空间相交的路径，得到相交路径；结合所述相交路径与所述第二道路中线进行拓扑构面，得到所述待搜索路径。外包矩形不被缓冲矩形完全包围，则还需要对与所述缓冲矩形中空间相交的路径进行搜索；提高了搜索的准确性。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S430包括：S431，在所述待搜索路径中，从所述起点开始，将邻近的结点依次连接；S432，根据连接后的路径所邻近的路径多边形，计算所述起点到所述结点的长度，取长度值最小的所述结点为候选结点；S433，将所述候选结点邻近的结点依次连接，跳转到所述步骤S432，直至所述候选结节为所述终点，得到最短路径。通过该计算方法，提高了搜索的准确性及效率。根据本专利技术的第二方面实施例的路径搜索装置，包括：搜索模块，用于使用上述第一方面实施例的最短路径搜索方法，基于起点及终点间的连接线，在一定范围内搜索出最短路径；存储模块，用于存储原始道路数据及所述搜索模块中空间过滤的第一道路中线、第二道路中线、初始最短路径的长度及最短路径中的结点。根据本专利技术实施例的路径搜索装置，至少具有同上述第一方面实施例的最短路径搜索方法同样的有益效果。根据本专利技术的第三方面实施例的计算机可读存储介质，用于存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述第一方面实施例的最短路径搜索方法。根据本专利技术实施例的计算机可读存储介质，至少具有同上述第一方面实施例的最短路径搜索方法同样的有益效果。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例的方法的主要步骤流程图；图2为本专利技术实施例的方法的原理示意图；图3为本专利技术实施例的方法的详细步骤流程图；图4为本专利技术实施例的装置的示意框图；图5为本专利技术实施例的方法中的城市道路示意图；图6为本专利技术实施例的方法中的外包矩形的构建示意图；图7为对图6示出的外包矩形内进行空间过滤后得到的路径示意图；图8为图7示出的路径进行构面的示意图；图9为图8中与连接线相交的若干相邻路径多边形示意图；图10为图9的相邻路径多边形的合并结果示意图；图11为图10得到的初始最短路径示意图；图12为对图11构建缓冲矩形的示意图；图13为图12的缓冲矩形的拓扑构面结果示意图；图14为从图13的拓扑构面结果中搜索出的最短路径示意图。附图标记：搜索模块100、存储模块200。具体实施方式名词解释：道路中线：自然道路的中心线。节点：道路的特征点；度：节点连接线的条数，度为2是为普通节点，度大于2为结点；结点：不同道路的交点；道路：自然道路；路径多边形：所有弧段围成的区域。两个路径多边形至少有一个共同的点即为相邻。四者关系：节点为道路的特征点，两端(度大于2)时，即为结点。邻近结点连线即为弧段，结点的度大于2。弧段为这些多边形的边界，每个弧段为两个相邻多边形的公共边即空间关系为相交。下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最短路径搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100，以起点及终点间的连接线为对角线构建外包矩形，空间过滤出所述外包矩形内的第一道路中线；/nS200，根据所述连接线及所述第一道路中线进行拓扑构面，查找与所述连接线空间相交的若干相邻路径多边形，合并得到初始路径多边形，根据所述初始路径多边形得到初始最短路径；/nS300，以所述初始最短路径的长度的一半为范围值，所述连接线为中心线构建缓冲矩形，空间过滤出所述缓冲矩形内的第二道路中线；/nS400，根据所述第一道路中线及所述第二道路中线进行拓扑构面，得到待搜索路径，根据所述待搜索路径得出最短路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种最短路径搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，以起点及终点间的连接线为对角线构建外包矩形，空间过滤出所述外包矩形内的第一道路中线；
S200，根据所述连接线及所述第一道路中线进行拓扑构面，查找与所述连接线空间相交的若干相邻路径多边形，合并得到初始路径多边形，根据所述初始路径多边形得到初始最短路径；
S300，以所述初始最短路径的长度的一半为范围值，所述连接线为中心线构建缓冲矩形，空间过滤出所述缓冲矩形内的第二道路中线；
S400，根据所述第一道路中线及所述第二道路中线进行拓扑构面，得到待搜索路径，根据所述待搜索路径得出最短路径。


2.根据权利要求1所述的最短路径搜索方法，其特征在于，所述步骤S200包括：
S210，根据所述连接线及所述第一道路中线进行拓扑构面；
S220，判断所述起点及所述终点间是否存在与所述连接线空间相交的若干相邻的路径多边形，若存在，则获取所述相邻路径多边形；
S230，合并所述相邻路径多边形得到所述初始路径多边形，以所述连接线为界，得到连接起点及终点的两条路径，选长度较小者为所述初始最短路径。


3.根据权利要求2所述的最短路径搜索方法，其特征在于，所述步骤S220还包括:
若所述起点及所述终点间不存在与所述连接线空间相交的若干相邻的路径多边形，则将所述外包矩形的长宽各扩大一倍，返回至步骤S100。


4.根据权利要求1所述的最短路径搜索方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏金占，陈明辉，刘纪东，谭文杰，赵自力，熊剑飞，许亚峰，
申请(专利权)人：广东中达规谷地信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44