專利名稱：一種基于行人可視范圍的導航點動態(tài)更換方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種交通仿真技術領域中模擬交通樞紐內部行人交通行為的方法，具 體是一種基于行人可視范圍的導航點動態(tài)更換方法。
背景技術：
行人微觀行為模型的有效性在于其是否能夠準確描述行人在樞紐場景下的多級 別決策行為，以及個體行人在局部范圍內的移動軌跡。20世紀80年代末以來，人工智能與 行人仿真研究者分別從智能模仿、行為模擬的角度研究人類的智能行為，并得出了類似的 基本認識智能控制系統(tǒng)通常通過多級別的遞階控制(多分辨率或多尺度下的智能信息處 理)實現(xiàn)其行動目標。S.P.H00gend00rn(2001)將行人微觀行為分為策略級、戰(zhàn)術級、操作 級三個級別，并基于效用理論建立了經(jīng)典的行人微觀行為理論。與Hoogendoorn提出的三 個級別行為理論相對應，行人微觀行為的研究集中于活動鏈生成、路徑尋找與路徑選擇、微 觀移動行為建模三個層面。通常路徑選擇是假定行人遵循代價最小或效用最大原則，從備選路徑集中選擇 一條實際行動路徑。備選路徑集合的生成方法有規(guī)劃和模擬兩種，規(guī)劃方法一般采用 Dijkstra, A*等最短路算法通過設定一鄰域值得到備選路徑集，該方法雖然能夠簡化問題 的求解，但與行人路徑尋找機理不符合；而采用模擬的方法，則需要研究現(xiàn)實中行人主體 尋找路徑的方法，Martin Raubal等(1999,2001)使用描述性語言建立了在設施內的行人 路徑尋找模型。Hoogendoorn和Bovy(2004)假定行人具有待選路徑的完全信息，將路徑 的距離、障礙物、急轉彎、行人密度和路徑環(huán)境等因素納入行人微觀路徑選擇模型中。另外 Dammen等(2004)將路徑豎直方向的高差因素引入到路徑選擇模型中。行人路徑選擇得到 的軌跡是由一系列點構成的折線或曲線，這些點稱之為導航點。在仿真過程中，行人依次通 過路徑鏈表中各個節(jié)點的，這時候把各個節(jié)點的導航點作為行人當前的目標點，行人在到 達當前的導航點之后啟用下一個導航點。此方法的不足之處在于，行人在行走過程中常常因躲避其它行人或障礙物偏離當 前導航點方向，此時行人很可能更接近下一個導航點，若仍然向當前導航點行走并在到達 后再轉向下一個導航點，就會增加行走距離，不符合路徑最短原則，亦不符合行人實際行走 過程中的行為習慣。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種基于行人可視范圍的導航點 動態(tài)更換方法。一種基于行人可視范圍的導航點動態(tài)更換方法，包括以下步驟a)、生成行人的目標邏輯對象；b)、掃描行人當前所在邏輯對象與目標邏輯對象之間所有相關聯(lián)的障礙物，利用 行人仿真中的路徑選擇模型生成兩邏輯對象之間的最短路徑，并將路徑上的各個節(jié)點壓入
3路徑鏈表中；c)、以行人前進方向為視角的角平分線建立視角φ ；d)、以視距L為掃描半徑，在視角范圍內實時掃描，判斷路徑鏈表中的下一個節(jié)點是否在此掃描范圍內； e)、若否，按當前導航點走；若是，判斷下一節(jié)點與行人當前位置連線上是否有障礙物；f)、若是，按當前導航點行走；若否，則將行人的導航點更換為路徑鏈表中的下一 個節(jié)點，返回到c步驟。本發(fā)明的有益效果下一目標點的啟用不以當前目標點的到達為條件，而是以行人的可視范圍為條 件，這種方式與行人的實際行為較為接近。在仿真過程中，行人因為躲避其他行人或障礙物 而偏離當前導航點，此時時常會出現(xiàn)行人當前位置到下一導航點的距離小于行人到當前導 航點的距離與當前導航點到下一導航點的距離之和，此時若仍采用當前導航點，行人的路 徑長度增加。采用本發(fā)明的方法即可有效解決此類問題。


圖1本發(fā)明計算機程序實現(xiàn)流程圖；圖2本發(fā)明可視范圍的示意圖；圖3本實施例的導航點更換示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和過 程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。本發(fā)明的計算機程序實現(xiàn)過程如下圖1為本發(fā)明計算機程序實現(xiàn)流程圖，在仿真系統(tǒng)已經(jīng)生成行人的目標邏輯對象 的基礎上，掃描行人當前所在邏輯對象與目標邏輯對象之間所有相關聯(lián)的障礙物，利用行 人仿真模型中的路徑選擇模型(本實施例采用A*算法)生成兩邏輯對象之間的最短路徑， 并將路徑上的各個節(jié)點(即導航點)壓入路徑鏈表中，行人調用避碰算法依次通過路徑鏈 表中的各個節(jié)點，并在行走過程中判斷路徑鏈表中的下個節(jié)點是否在行人當前可視范圍 內，若在可是范圍內，則將行人的導航點更換為路徑鏈表中的下一個節(jié)點。實施例以S型通道中的行人仿真為例，具體實施方法如下本實施例按上述流程掃描行人當前位置到目標位置之間存在的障礙物，根據(jù)A* 算法查找最短路徑，并將路徑上的各個導航點壓入路徑鏈表中。本實施例以圖3所示的S 型通道為例，A”A2、A3為路徑鏈表中的3個節(jié)點，設行人視角為φ，行人當前行走方向為角平 分線，取行人視距為L，則以L為半徑角度為φ的扇形即為行人可視范圍，本實施例中，行人 C當前導航點為A1，且由于其他行人的干擾，行人C并未到達A1且偏離該方向，而A2此時已 經(jīng)在行人的可視范圍內，且CA2連線上不存在障礙物，根據(jù)本發(fā)明的方法，行人C放棄當前 導航點A1，啟用導航點A2,直接向^方向行走，從圖中可以看出乂CAl+《lA2 >dCAi，動態(tài)更換 導航點可以更好的保證行人的路徑最短。
權利要求
一種基于行人可視范圍的導航點動態(tài)更換方法，包括以下步驟a)、生成行人的目標邏輯對象；b)、掃描行人當前所在邏輯對象與目標邏輯對象之間所有相關聯(lián)的障礙物，利用行人仿真中的路徑選擇模型生成兩邏輯對象之間的最短路徑，并將路徑上的各個節(jié)點壓入路徑鏈表中；其特征在于所述方法還包括以下步驟c)、以行人前進方向為視角的角平分線建立視角d)、以視距L為掃描半徑，在視角范圍內實時掃描，判斷路徑鏈表中的下一個節(jié)點是否在此掃描范圍內；e)、若否，按當前導航點走；若是，判斷下一節(jié)點與行人當前位置連線上是否有障礙物；f)、若是，按當前導航點行走；若否，則將行人的導航點更換為路徑鏈表中的下一個節(jié)點，返回到c步驟。F2010100308298C00011.tif
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于行人可視范圍的導航點動態(tài)更換方法，其特征在 于所述的行人仿真中的路徑選擇模型采用A*算法。
全文摘要
一種基于行人可視范圍的導航點動態(tài)更換方法，涉及一種交通仿真技術領域中模擬交通樞紐內部行人交通行為的方法，是以行人前進方向為視角的角平分線建立視角，以視距為掃描半徑，在視角范圍內實時掃描，若下一導航點在此掃描范圍內，且該點與行人當前位置點連線上無障礙物，則放棄當前導航點，啟用下一導航點。下一導航點的啟用不以當前導航點的到達為條件，而是以行人的可視范圍為條件，這種方式與行人的實際行為較為接近。動態(tài)更換導航點可以更好的保證行人的路徑最短。
文檔編號G06Q50/00GK101833702SQ201010030829
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權日2010年1月18日
發(fā)明者唐明, 孫寶鳳, 崔春升, 張娜, 李國威, 楊麗麗, 羅清玉, 賈洪飛, 陳彬, 陳震 申請人:吉林大學