本發(fā)明考慮多因素的路徑導(dǎo)航問題，如需要考慮時間、油耗或者需要經(jīng)過指定地點的情況，提出一種考慮多因素的dijkstra導(dǎo)航方法，屬于路徑導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，dijkstra已經(jīng)在車載導(dǎo)航系統(tǒng)等各種導(dǎo)航系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。而目前的導(dǎo)航系統(tǒng)大多數(shù)只考慮起點和終點信息，給出統(tǒng)一的導(dǎo)航信息，忽略了用戶在個性化的需求。比如，有些用戶對路徑的耗時很在意，另一些用戶則希望給出的導(dǎo)航路徑能夠有更少的油耗，還有一些用戶則希望經(jīng)過某些固定的地點?，F(xiàn)有的導(dǎo)航設(shè)備常常不能考慮到用戶個性化的要求，在使用的時候給用戶帶來不便。

而隨著越來越多的環(huán)境因素的信息可以被收集，車載導(dǎo)航系統(tǒng)可以做得更加人性化和智能化。對于用戶的特性需求也應(yīng)該被滿足，比如時間、油耗等因素，也應(yīng)該在規(guī)劃導(dǎo)航路徑時考慮進去。因此需要一種考慮多因素的dijkstra導(dǎo)航方法，具體來說，首先讓用戶輸入需要考慮的因素，并給各個考慮的因素賦予不同的權(quán)重，接著計算每兩點之間的代價函數(shù)。最后通過dijkstra算法來規(guī)劃導(dǎo)航的路徑，然后給用戶返回最終的路徑。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：目前的導(dǎo)航系統(tǒng)往往只根據(jù)起點和終點就進行導(dǎo)航，或者通常只考慮某一個具體的因素，忽略了用戶個性化或者更復(fù)雜的需求，不具有普適性。針對上述問題，本發(fā)明提供了一種考慮多因素的dijkstra導(dǎo)航方法，具體來說，首先輸入地圖、起點和終點的數(shù)據(jù)，定義導(dǎo)航過程中需要考慮的各個環(huán)境因素的代價，計算每兩點之間的總體代價；接著設(shè)置需要經(jīng)過的固定的作業(yè)點；最后把問題化歸后采用dijkstra算法加以解決，輸出最終的導(dǎo)航路徑。

技術(shù)方案：一種考慮多因素的dijkstra導(dǎo)航方法，包括計算整體代價函數(shù)步驟和獲得通過指定作業(yè)點路徑步驟；

所述計算整體代價函數(shù)步驟具體為：

步驟100，輸入地圖的信息，即各點的位置信息和各種環(huán)境因素；

步驟101，根據(jù)需要考慮的各個環(huán)境因素，定義地圖上任意兩點的各種環(huán)境對應(yīng)的代價函數(shù)：

cost(p1,p2)＝exp(ratio)×min(p(thick|p1),p(thick|p2))

+exp(1-ratio)dist(p1,p2)(1)

其中p1、p2分別代表地圖上的任意兩點，p(thick|p1)表示p1是厚冰的概率，dist(p1,p2)代表這兩點之間的歐式距離。exp(ratio)和exp(1-ratio)分別代表冰的厚度和兩點間的歐式距離在航行中所占不同的權(quán)重。

步驟102，輸入地圖的起點和終點

步驟103，根據(jù)定義的兩點之間環(huán)境的代價函數(shù)，計算任意兩點在各個環(huán)境上的代價；

步驟104，設(shè)置各個環(huán)境因素對應(yīng)的權(quán)重

步驟105，根據(jù)各個環(huán)境因素設(shè)置的權(quán)重和兩點之間各個環(huán)境對應(yīng)的代價，根據(jù)公式(1)計算兩個點之間的整體代價

所述獲得通過指定作業(yè)點路徑步驟具體為：

步驟200，根據(jù)輸入的起點和終點，劃定出需要用到的大致矩形區(qū)域；

步驟201，輸入需要經(jīng)過的所有作業(yè)點；

步驟202，按照經(jīng)度將需要經(jīng)過的作業(yè)點排序；

步驟203，從起點開始，依次經(jīng)過按照經(jīng)度排過序的作業(yè)點，直到終點，在每兩個點之間，調(diào)用dijkstra算法，得到這兩個點之間的最短路徑；

步驟204，將依次得到的最短路徑連接起來，得到最終需要輸出的路徑；

所述劃定大致矩形區(qū)域的流程為：首先找到起點和終點的經(jīng)度和維度的最大值和最小值，然后將經(jīng)度和緯度對應(yīng)的最大值各加上一個常數(shù)，同樣，對精度和緯度的最小值也各減去一個常數(shù)，這樣得到四個數(shù)值所構(gòu)成的區(qū)域就是劃定出的大致矩形區(qū)域。

所述的各種需要考慮的環(huán)境因素包括時間、油耗、安全程度等等。

所述生成推薦路徑的步驟包括，按照用戶設(shè)置的參數(shù)推薦路徑，找到可達路徑后，會給用戶進行反饋；如果用戶對當(dāng)前的路徑不滿意，可以修改參數(shù)，重新生成導(dǎo)航路徑。

例如：在公式(1)中，如果船的破冰能力比較強，則冰的厚度對最終船只航行的代價影響比較小，公式(1)的第一項所占的權(quán)重應(yīng)當(dāng)降低，此時可以通過降低ratio的值來達到；如果船只破冰能力比較弱，則ratio的值應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高。找到可達路徑后，會給用戶進行反饋；如果用戶對當(dāng)前的路徑不滿意，可以修改參數(shù)，重新生成導(dǎo)航路徑。

所述的不存在可達路徑的提示具體為，如果不存在可達路徑，會提示用戶；如果存在可達路徑，則會輸出可達路徑。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的考慮多因素的dijkstra導(dǎo)航方法，可以滿足的個性化定制，適用性強。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法流程圖；

圖2是本發(fā)明在地圖上給出任意兩點之間導(dǎo)航路徑的工作流程圖；

圖3是本發(fā)明把增加作業(yè)點化歸為多個dijkstra算法的工作流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1所示，考慮多因素的dijkstra導(dǎo)航方法，首先用戶需要輸入地圖數(shù)據(jù)，即輸入地圖上的各個點的位置信息(步驟10)，以及需要考慮的各個環(huán)境變量。接著，用戶需要定義各個環(huán)境因素對應(yīng)的代價函數(shù)(步驟11)，在定義如公式(1)所示的代價行數(shù)時。定義完代價函數(shù)后，用戶需要輸入起點和終點(步驟12)。為了滿足用戶的個性化需求，接下來，用戶可以輸入作業(yè)點(步驟13)，即用戶在規(guī)劃路徑過程中需要經(jīng)過的點。在用戶輸入作業(yè)點后，可以利用公式(1)計算各個環(huán)境因素對應(yīng)的具體代價(步驟14)。用戶可以根據(jù)自己的實際需求，給不同的環(huán)境的因素賦予不同的權(quán)重(步驟15)。這樣，對不同環(huán)境因素的代價進行加權(quán)求和，可以計算任意兩點之間的代價函數(shù)(步驟16)。有了這些基礎(chǔ)信息后，便可以規(guī)劃導(dǎo)航路徑了(步驟17)。接下來判斷是否存在合適的路徑(步驟18)，如果不存在合適的路徑，則會給用戶輸出提示的結(jié)果。如果存在可達的路徑，會讓用戶判斷路徑對當(dāng)前的路徑是否滿意(步驟19)，如果用戶對當(dāng)前的路徑不滿意，可以重新設(shè)置各個環(huán)境因素的權(quán)重，重新生成需要規(guī)劃的路徑；如果用戶對當(dāng)前的路徑滿意，則輸出導(dǎo)航的路徑(步驟20)。

計算任意兩點之間的導(dǎo)航路徑的工作流程圖如圖2所示，首先計算這兩點的經(jīng)度和緯度的最大值和最小值(步驟21)，接著把經(jīng)度和緯度的最大值分別加上一個常數(shù)(步驟22)，把經(jīng)度和緯度的最小值分別減去一個常數(shù)(步驟23)，這樣，會得到新的一個矩形區(qū)域(步驟24)，在這個新的區(qū)域中調(diào)用dijkstra算法，可以生成從起點到終點的一條導(dǎo)航路徑(步驟25)。

增加作業(yè)點的路徑規(guī)劃化歸為多個dijkstra算法的工作路程圖如圖3所示。首先把所有的作業(yè)點按照經(jīng)度進行排序(步驟171)。接下來判斷是否存在下一個作業(yè)點(步驟172)，如果存在下一個作業(yè)點，則采用dijkstra算法計算當(dāng)前兩個作業(yè)點之間的導(dǎo)航路徑(步驟173)。在計算完畢所有的作業(yè)點之間的導(dǎo)航路徑后，計算起點和第一個作業(yè)點之間的導(dǎo)航路徑(步驟174)，接下來計算最后一個作業(yè)點和終點之間的導(dǎo)航路徑(步驟175)，最后，從起點開始，依次把所有路徑連接起來(步驟176)，輸出最終的導(dǎo)航路徑(步驟177)。