一种导航路径规划方法及装置

技术领域

本发明涉及导航技术领域，尤其涉及一种导航路径规划方法及装置。

背景技术

目前，车辆的导航设备常根据驾驶员输入的目的地，为其提供多条导航路径，并提供多条导航路径的路况信息，以显示给驾驶员。驾驶员仅能通过每一导航路径的路况信息选择相应的导航路线。由于不同的驾驶员所选择的导航路径可能存在重复的路段，因此当多个驾驶员所选择的导航路线均经过同一个非拥堵路段时，会使该非拥堵路段变成拥堵路段。从而导致车辆通行的速度较慢，且影响驾驶员的行驶体验。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种导航路径规划方法及装置，以解决现有技术中车辆通行的速度较慢，且影响驾驶员的行驶体验的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种导航路径规划方法，所述方法包括：

在确定当前时间间隔内获取到导航客户端发送的路线信息时，获取城市的路况信息，所述路线信息包括至少一条路径；

在确定上一时间间隔接收到所述导航客户端发送的路线信息时，根据所述当前时间间隔内获取的路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度；

利用退火算法优化所述每一路径的第一车密度的熵，得到所述导航客户端对应的规划路径；

将所述车辆的规划路径发送给对应的所述导航客户端，以便所述导航客户端进行导航。

可选的，还包括：

在确定上一时间间隔未接收到所述导航客户端发送的路线信息时，根据所述当前时间间隔内获取的路线信息和所述路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

可选的，根据所述当前时间间隔内获取的路线信息和所述路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度，包括：

对所述当前时间间隔内获取的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径；

根据所述路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量；

根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

可选的，所述根据所述当前时间间隔内获取的路线信息、所述路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度，包括：

对所述当前时间间隔内获取的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径；

根据所述路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量；

根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第二车密度；

利用预设权重对所述每一编码路径对应的第二车密度进行优化，得到预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

本发明实施例第二方面公开了一种导航路径规划装置，所述装置包括：

获取单元，用于在确定当前时间间隔内获取到导航客户端发送的路线信息时，获取城市的路况信息，所述路线信息包括至少一条路径；

第一处理单元，用于在确定上一时间间隔接收到所述导航客户端发送的路线信息时，根据所述当前时间间隔内获取的路线信息、所述路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度；

优化单元，用于利用退火算法优化每一路径的第一车密度的熵，得到所述导航客户端对应的规划路径；

发送单元，用于将所述车辆的规划路径发送给对应的所述导航客户端，以便所述导航客户端进行导航。

可选的，还包括：

第二处理单元，用于在确定上一时间间隔未接收到所述导航客户端发送的路线信息时，根据所述当前时间间隔内获取的路线信息和所述路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

可选的，所述根据所述当前时间间隔内获取的路线信息和所述路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度的第二处理单元，具体用于：对所述当前时间间隔内获取的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径；根据所述路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量；根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

可选的，所述根据所述当前时间间隔内获取的路线信息、所述路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度的第一处理单元，具体用于：对所述当前时间间隔内获取的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径；根据所述路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量；根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第二车密度；利用预设权重对所述每一编码路径对应的第二车密度进行优化，得到预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

本发明实施例第三方面公开了一种计算机可读存储介质，述计算机可读存储介质上存储有导航路径规划的程序，所述导航路径规划的程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如本发明实施例第一方面示出的导航路径规划方法。

基于上述本发明实施例提供的一种导航路径规划方法及装置，该方法包括：在当前时间间隔内获取到导航客户端发送的路线信息时，获取城市的路况信息，路线信息包括至少一条路径，发送导航信息的导航客户端的数量为至少一个；在确定上一时间间隔接收到导航客户端发送的路线信息时，根据路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度；利用退火算法优化第一车密度的熵，得到导航客户端对应的规划路径；将车辆的规划路径发送给对应的导航客户端，以便驾驶员根据规划路径导航。在本发明实施例中，服务器通过计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度，再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够同时对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行处理，即对所有车辆的路线进行全局优化，从而提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例示出的导航客户端和服务器的应用架构图；

图2为本发明实施例示出的导航路径规划方法的流程示意图；

图3为本发明实施例示出的一种导航客户端和服务器的交互示意图；

图4为本发明实施例示出的一种导航路径规划装置的结构示意图；

图5为本发明实施例示出的另一种导航路径规划装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明实施例中，服务器通过计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度，再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够同时对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行处理，即对所有车辆的路线进行全局优化，以提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

参见图1，为本发明实施例示出的导航客户端、服务器的应用架构图。

该导航客户端10的数量为多个，具体包括导航客户端11、导航客户端12......和导航客户端1N共N个导航客户端。

需要说明的是，导航客户端10设置于车辆上，也可以以应用app的形式安装在手机中。

基于上述示出的处理架构实现针对导航路径规划的过程包括：

导航客户端10获取驾驶员输入的目的地和起始地；并根据驾驶员输入的目的地和起始地规划至少一条从当前位置到达目的地的路径，以生成路线信息。

导航客户端10均将自身规划的路线信息发送给服务器20。

需要说明的是，当导航客户端10在被使用时，就会将当前客户从起始地到目的地的路径所对应的路线信息发送给服务器20。

服务器20按照预设时间间隔获取导航客户端10发送的路线信息。具体的，服务器20确定当前时间间隔内是否接收到导航客户端10发送的路线信息，若未接收到导航客户端10发送路线信息，则说明该时间间隔内无驾驶员使用导航客户端10；若接收到导航客户端10发送的路线信息，则说明该时间间隔内有驾驶员使用导航客户端10。

服务器20在获取到当前时间间隔内导航客户端10发送的路线信息后，通过交通信息中心获取城市的路况信息。

其中，交通信息中心利用道路线圈、导航设备或路侧摄像头等采集设备采集的车辆数据，即路况信息，并进行实时更新。

服务器20确定上一时间间隔是否接收到导航客户端10发送的路线信息，以确定是否存在上一时间间隔的规划路径；在确定上一时间间隔接收到导航客户端10发送的路线信息时，根据路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

需要说明的是，第一车密度是指每一条路径对应的车密度，也就是说，一个导航客户端的路线信息中每一路径均存在一个与其对应的第一车密度。

服务器20先计算每一路径的第一车密度对应的熵，再利用退火算法对第一车密度的熵进行优化，得到每一导航客户端10对应的规划路径。

服务器20再将规划路径发送给与其对应的导航客户端10，以便驾驶员根据规划路径开始导航。

在本发明实施例中，服务器通过计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度，再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够同时对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行处理，即对当前时间间隔内所有车辆的路线进行全局优化，以提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

基于上述本发明实施例公开的处理架构，参见图2，为本发明实施例提供的一种导航路径规划方法的流程示意图，该方法适用于服务器，服务器具体实现导航路径规划方法的过程包括以下步骤：

S201：确定当前时间间隔内是否接收到导航客户端发送的路线信息，若接收到，执行步骤S202，若未接收到，则返回执行步骤S201。

在步骤S201中，路线信息包括至少一条路径，发送导航信息的导航客户端的数量为至少一个。

可选的，导航客户端获取驾驶员输入的目的地和起始地，导航客户端利用电子地图规划至少一条从起始地到目的地的路径，以生成路线信息，并发送给服务器。其中，起始地不仅可以是驾驶员输入的，也可以是根据定位设备获取的。

在具体实现步骤S201的过程中，服务器确定当前时间间隔内是否接收到导航客户端发送的路线信息，以确定当前时间间隔内是否有驾驶员使用导航客户端。当服务器确定当前时间间隔内接收到导航客户端发送的路线信息，并执行步骤S202；当服务器确定当前时间间隔内未接收到导航客户端发送的路线信息，则在下一时间间隔继续判定，即在下一时间间隔返回执行步骤S201。

需要说明的是，路线信息包括多个路段，可用坐标x,y来表示路段，并利用

S202：获取城市的路况信息。

在具体实现步骤S202的过程中，服务器根据交通信息中心的各类交通数据源以确定城市的路况信息。

需要说明的是，交通数据源是指关于路况的拥堵状态信息。城市的路况信息用于指示每一路段上车辆的数量。

S203：判断上一时间间隔是否接收到导航客户端发送的路线信息，若是，则执行步骤S204，若否，则执行步骤S205。

在具体实现步骤S203的过程中，确定在上一时间间隔内是否接收到导航客户端发送的路线信息，以确定是否存在前一次路径规划后的路径信息；若是，则说明存在前一次路径规划后的路径信息，并执行步骤S204，若否，则说明不存在前一次路径规划后的路径信息，并执行步骤S205。

S204：根据当前时间间隔内的路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

需要说明的是，在执行上述步骤S204的过程中，包括以下步骤：

S11：对当前时间间隔内的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径。

在具体实现步骤S11的过程中，针对每一导航客户端，对路线信息中的每一路径进行二进制编码，得到每一路径多对应的编码信息，即编码路径。

例如：若n个导航客户端k均给出4种路径，k=1,2......,n；针对每一导航客户端k， 给路线信息中的每一路径均配置二进制的标识。即可将第一条路径的编码配置为

S12：根据路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量。

在具体实现步骤S12的过程中，从路况信息中获取当前时刻每一路段的位置所对应的车辆数量。

S13：根据当前时刻每一路段的所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第二车密度。

在具体实现步骤S13的过程中，由于导航客户端在选取不同的路径时，会存在不同的车密密度，因此需要计算路线信息中每一路径对应的第二车密度。具体的，针对每一导航客户端，依次将当前时刻t每一路段的位置所对应的车辆数量代入公式（1），得到预测时间段内每一编码路径对应的第二车密度p。

公式（1）：

其中，（x,y,t）是指当前时刻t，路段的坐标x,y上车的数量；k是第几个导航客户 端，n是指导航客户段的数量，

需要说明的是，比如第一条路径的编码

S14：利用预设权重对每一编码路径对应的第二车密度进行优化，得到预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

在具体实现步骤S14的过程中，将每一编码路径对应的第二车密度与预设权重相乘，得到预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

需要说明的是，预设权重是技术人员根据多次实验进行设置的。

S205：根据路线信息和路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

需要说明的是，在执行上述步骤S205的过程中，包括以下步骤：

S21：对当前时间间隔内的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径。

S22：根据路况信息，确定当前时刻每一路段的位置所对应的车辆数量。

S23：根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

需要说明的是，步骤S21至步骤S23的具体实现过程与上述步骤S11至步骤S13的具体实现过程相同，可相互参见，对此本发明实施例不加以限制。

S206：利用退火算法优化每一路径的第一车密度的熵，得到导航客户端对应的规划路径。

需要说明的是，在执行步骤S206的过程中，包括以下步骤：

S31：计算导航客户端中每一路径的第一车密度的熵。

S32：利用退火算法对第一车密度的熵对导航客户端的所提供的路线信息进行路径优化，得到导航客户端对应的规划路径。

在具体实现步骤S31至步骤S32的过程中，首先，将每一编码路径对应的第一车密度代入公式（2），得到每一第一车密度的熵

公式（2）：

其中，

接着，将每一第一车密度的熵

最后，根据最优的目标函数，确定与其对应第一车密度；进而确定该第一车密度对应的路径编码，以得到每一导航客户端对应的规划路径。

需要说明的是，退火算法是基于热力学中固体退火过程进行模拟生产的，是一种利用迭代过程来不断得到当前的最优解的量子算法。

S207：将规划路径发送给对应的导航客户端，以便驾驶员根据规划路径导航。

在具体实现步骤S207的过程中，将每一规划路径发送给对应的导航客户端，以便导航客户端在接收到规划路径后，显示给驾驶员。

可选的，驾驶员在接收到规划路径后，可利用导航客户端开始导航。

在本发明实施例中，在当前时间间隔内接收到导航客户端发送的路线信息时，获取全程的路况信息；以进一步确定上一时间间隔是否接收到导航客户端发送的路线信息；若有，根据路况信息和预设权重计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度；若否，根据路况信息计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度；再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行全局优化，以提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

基于上述本发明实施例示出的导航路径规划方法，本发明还对应公开了一种应用于导航路径规划方法的导航客户端和服务器的交互示意图，如图3所示，该方法包括：

S301：导航客户端获取驾驶员输入的起始地和目的地。

S302：导航客户端根据起始地和目的地规划至少一条从起始地到目的地的路径，以生成路线信息。

S303：导航客户端将路线信息发送给服务器。

S304：服务器在确定当前时间间隔内接收到导航客户端发送的路线信息时，获取城市的路况信息。

S305：服务器在确定上一时间间隔接收到导航客户端发送的路线信息后，根据当前时间间隔内获取的路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

S306：服务器利用退火算法优化每一路径的第一车密度的熵，得到导航客户端对应的规划路径。

S307：服务器将规划路径发送给对应的导航客户端。

S308：导航客户端接收规划路径，并开始导航。

在本发明实施例中，在当前时间间隔内接收到导航客户端发送的路线信息时，获取全程的路况信息；以进一步确定上一时间间隔是否接收到导航客户端发送的路线信息；若有，根据路况信息和预设权重计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度；若否，根据路况信息计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度；再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行全局优化，以提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

与上述本发明实施例示出的导航路径规划方法相对应，本发明实施例还对应公开了一种导航路径规划装置，如图4所示，为本发明实施例示出的一种导航路径规划装置的结构示意图，该装置包括：

获取单元401，用于在当前时间间隔内获取到导航客户端发送的路线信息时，获取城市的路况信息。

需要说明的是，路线信息包括至少一条路。

第一处理单元402，用于在确定上一时间间隔接收到导航客户端发送的路线信息时，根据当前时间间隔内获取的路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

可选的，根据路线信息、路况信息和预设权重进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度的第一处理单元402，具体用于：

对当前时间间隔内的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径；根据路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量；根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第二车密度；利用预设权重对每一编码路径对应的第二车密度进行优化，得到预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

优化单元403，用于利用退火算法优化每一路径的第一车密度的熵，得到导航客户端对应的规划路径。

发送单元404，用于将车辆的规划路径发送给对应的导航客户端，以便导航客户端进行导航。

需要说明的是，上述本发明实施例公开的导航路径规划装置中的各个单元具体的原理和执行过程，与上述本发明实施示出的导航路径规划方法相同，可参见上述本发明实施例公开的导航路径规划方法中相应的部分，这里不再进行赘述。

在本发明实施例中，在当前时间间隔内接收到导航客户端发送的路线信息时，获取全程的路况信息；以进一步确定上一时间间隔是否接收到导航客户端发送的路线信息；若有，根据路况信息和预设权重计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度；再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行全局优化，以提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

基于上述图4示出的导航路径规划装置，结合图4，如图5所示，导航路径规划装置该进一步设置了第二处理单元405。

第二处理单元405，用于在确定上一时间间隔未接收到导航客户端发送的路线信息时，根据路线信息和路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度。

可选的，基于上述图4示出的导航路径规划装置，根据路线信息和路况信息进行计算，得到预测时间段内每一路径的第一车密度的第二处理单元405，具体用于：

对当前时间间隔内的路线信息中每一路径配置标识，得到编码路径；根据路况信息，确定当前时刻每一路段所对应的车辆数量；根据当前时刻每一路段所对应的车辆数量进行计算，确定预测时间段内每一编码路径对应的第一车密度。

在本发明实施例中，在当前时间间隔内接收到导航客户端发送的路线信息时，获取全程的路况信息；以进一步确定上一时间间隔是否接收到导航客户端发送的路线信息；若否，根据路况信息计算每一导航客户端的路线信息中的每一路径对应的第一车密度；再利用退火算法优化第一车密度的熵，从而确定导航客户端对应的规划路径。上述方式能够对当前时间间隔内所有导航客户端的路线信息进行全局优化，以提高车辆通行的速度和驾驶员的行驶体验。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有导航路径规划的程序，导航路径规划的程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述的导航路径规划方法。

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述导航路径规划方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。