一种定向越野的路线选择方法、装置及计算机存储介质

本发明涉及路径搜索，特别是涉及一种定向越野的路线选择方法、装置及计算机存储介质。

背景技术：

1、定向越野运动（orienteering）是一项户外运动，参赛者需要在未知的地形中使用地图和指南针找到指定的控制点。这项运动的目的是在规定的时间内以最短的时间按照顺序找到所有的控制点。这些控制点可以分布在不同的地形中，如森林、草原、沼泽、山区等。

2、定向越野训练包括跑步训练、地形训练、导航训练、决策训练和团队训练。定向越野需要根据比赛路线和自己的能力做出决策，如选择最佳路线、控制点顺序等，因此需要进行决策训练，包括比赛策略制定、路线规划等。训练结束后需要复盘地图和路线，以及自己的表现，仔细回顾比赛地图和路线，了解自己在比赛中的选择和决策是否正确，是否有更好的选择，以提高训练效果。

3、综上确定最佳路线是提升定向越野成绩的重要因素，而由于每个运动员自身条件的不同，对于同一比赛会产生各自的最佳线路，无法统一制定。目前通常做法是由制图员根据自己的经验制定比赛路线，无法量化分析路径选择。路径选择还停留在测量距离和估计时间上，无法定量分析各路线的优劣。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种定向越野的路线选择方法，解决难以量化确定定向越野线路的问题，为运动员的训练提供有效依据。本发明提供了一种定向越野的路线选择装置以及一种计算机存储介质。

2、本发明技术方案如下：一种定向越野的路线选择方法，包括以下步骤：

3、步骤1、对定向越野地图进行栅格化得到不同粒度的第一栅格点和第二栅格点，单个所述第一栅格点的面积大于单个所述第二栅格点的面积；

4、步骤2、计算运动员在各个所述第一栅格点和所述第二栅格点上的所有行进方向的速度阈值，所述速度阈值为运动员在达到无氧阈强度时的速度值；

5、步骤3、计算并显示从运动员站立点经各控制点至终点的最短路径；

6、所述步骤3依次包括步骤301粗粒度计算和步骤302细粒度计算，所述步骤301粗粒度计算时基于所述第一栅格点，以各所述第一栅格点的各个所述速度阈值为依据计算运动员站立点所对应第一栅格点经各控制点所对应第一栅格点至终点所对应第一栅格点的k条时间最优第一路径；所述步骤302细粒度计算时，基于所述k条时间最优第一路径周围设定距离内的所述第二栅格点，以各所述第二栅格点的各个所述速度阈值为依据计算运动员站立点所对应第二栅格点经各控制点所对应第二栅格点至终点所对应第二栅格点的l条时间最优第二路径，共得到k*l条时间最优第二路径，从所述k*l条时间最优第二路径中选择一条作为所述最短路径。

7、进一步地，所述步骤2计算运动员在各个所述第一栅格点和所述第二栅格点上的所有行进方向的速度阈值具体包括：

8、步骤201、计算运动员在水平铺装路面上的速度阈值；

9、步骤202、测定所述运动员在不同水平地貌上跑动速度与在水平铺装路面上的跑动速度的比值为第一比值；

10、步骤203、计算所述运动员在不同地形铺装路面上跑动速度与在水平铺装路面上的跑动速度的比值为第二比值；

11、步骤204、由第一比值、第二比值和所述运动员在水平铺装路面上的速度阈值的乘积计算运动员在不同地形地貌下的速度阈值；

12、步骤205、根据各个所述第一栅格点和所述第二栅格点上所有行进方向所述的地形地貌基于所述步骤204的计算结果得到运动员在各个所述第一栅格点和所述第二栅格点上的所有行进方向的速度阈值。利用第一比值和第二比值的拟合计算，可以减少对复杂地形地貌形成的大量速度阈值数据的测定。

13、进一步地，所述第二比值为，其中为地形坡度。

14、进一步地，所述步骤1中第一栅格点由n2个第二栅格点合并得到，n为大于1的自然数，所述步骤2中每个第一栅格点的所有行进方向的速度阈值由构成该所述第一栅格点的各所述第二栅格点的所有行进方向的速度阈值合并计算得到。

15、进一步地，所述合并计算包括：

16、步骤2a、待合并的所述第二栅格点上的每个行进方向的速度阈值取该行进方向所在线路的各个待合并的所述第二栅格点上该行进方向的速度阈值的最小值；

17、步骤2b、在每个行进方向上取经过所述步骤2a后的各所述第二栅格点上速度阈值的最大值为合并得到的所述第一栅格点在该行进方向上的速度阈值。

18、进一步地，所述步骤2包括计算运动员在各个所述第二栅格点上的所有行进方向的速度上限和速度下限，所述速度上限为运动员在达到最大摄氧量强度时的速度值，所述速度下限为运动员在达到最大脂肪氧化强度时的速度值；所述步骤3显示所述最短路径时同时显示所述最短路径上每个所述第二栅格点在所述最短路径方向上的所述速度上限和所述速度下限。

19、进一步地，所述步骤2中计算运动员在各个所述第一栅格点和所述第二栅格点上的所有行进方向的速度阈值时由理想状态下的所述速度阈值根据环境条件和/或运动员身体条件进行修正得到，所述路线选择方法包括步骤4、以一定时间间隔更新所述最短路径：基于运动员在已经经过的路线中消耗的体能对所述步骤2中得到的所述速度阈值进行二次修正，再重新进行所述步骤3。

20、本发明还提供一种定向越野的路线选择装置，其特征在于，包括：

21、栅格化模块，所述栅格化模块用于对定向越野地图进行栅格化得到不同粒度的第一栅格点和第二栅格点，单个所述第一栅格点的面积大于单个所述第二栅格点的面积；

22、速度阈值计算模块，所述速度阈值计算模块用于计算运动员在各个所述第一栅格点和所述第二栅格点上的所有行进方向的速度阈值，所述速度阈值为运动员在达到无氧阈强度时的速度值；以及，

23、路径计算显示模块，所述路径计算显示模块用于计算并显示从运动员站立点经各控制点至终点的最短路径；

24、其中，所述路径计算显示模块包括粗粒度计算模块和细粒度计算模块，所述粗粒度计算模块用于基于所述第一栅格点，以各所述第一栅格点的各个所述速度阈值为依据计算运动员站立点所对应第一栅格点经各控制点所对应第一栅格点至终点所对应第一栅格点的k条时间最优第一路径；所述细粒度计算模块用于基于所述k条时间最优第一路径周围设定距离内的所述第二栅格点，以各所述第二栅格点的各个所述速度阈值为依据计算运动员站立点所对应第二栅格点经各控制点所对应第二栅格点至终点所对应第二栅格点的l条时间最优第二路径，共得到k*l条时间最优第二路径，从所述k*l条时间最优第二路径中选择一条作为所述最短路径。

25、进一步地，所述速度阈值计算模块还用于计算运动员在各个所述第二栅格点上的所有行进方向的速度上限和速度下限，所述速度上限为运动员在达到最大摄氧量强度时的速度值，所述速度下限为运动员在达到最大脂肪氧化强度时的速度值；所述路径计算显示模块显示所述最短路径时同时显示所述最短路径上每个所述第二栅格点在所述最短路径方向上的所述速度上限和所述速度下限。

26、本发明的又一技术方案是一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的定向越野的路线选择方法。

27、本发明所提供的技术方案的优点在于：

28、实现了定量分析定向越野的路线选择，使得制图员可以更加准确地进行路线分析，从而优化控制点位置和路线设计。

29、可以实时得到路线选择和运动强度的反馈，帮助运动员更好地调整运动状态，提高训练效果。

30、教练员可以借助本发明技术方案进行分析，更好地了解运动员的表现和训练情况，从而更好地调整训练计划，提高训练效果。

31、可用于比赛直播，让观众更好地理解比赛进程和运动员表现，提高比赛观赏性。