路径规划方法和路径规划装置与流程

文档序号:12602048阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种路径规划方法,在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的行驶路径,该路径规划方法的特征在于,包括:

历史行驶轨迹和行驶时间取得步骤,取得在所述车场与多个站点之间以及该多个站点彼此之间存在的历史行驶轨迹,并取得与各个行驶轨迹相对应的平均行驶时间;

行驶轨迹和行驶时间预测步骤,计算与所述车辆预定行驶的时间对应的各个历史行驶轨迹的加权平均值,选取加权平均值最大的历史行驶轨迹作为车辆的预定行驶轨迹,并利用所述平均行驶时间计算与所述预定行驶轨迹对应的行驶时间的加权平均值,作为车辆在所述预定行驶轨迹行驶时的预定行驶时间;和

行驶路径确定步骤,基于所述预定行驶轨迹和所述预定行驶时间,选择车辆从所述车场出发经M个站点后回到所述车场的行驶路径作为规划行驶路径,其中,M是1以上的自然数。

2.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于:

在所述历史行驶轨迹和行驶时间取得步骤中,取得每隔规定时间的所述历史行驶轨迹以及所述平均行驶时间。

3.如权利要求2所述的路径规划方法,其特征在于:

所述规定时间处于1~10分钟的范围。

4.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于:

在所述行驶轨迹和行驶时间预测步骤中,根据以下数学式(1)计算不同日期的历史行驶轨迹的权重,

<mrow> <mi>w</mi> <mi>e</mi> <mi>i</mi> <mi>g</mi> <mi>h</mi> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mi>d</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msqrt> <mrow> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mn>1</mn> <mi>n</mi> </msubsup> <msup> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mn>......</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,weight表示权重,n表示所使用的所述历史行驶轨迹的天数,hd表示历史数据的日期,dd表示车辆的预定行驶日期,

利用计算得到的权重来计算行驶轨迹的加权平均值和行驶时间的加权平均值。

5.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于:

所述行驶路径确定步骤包括:

第1站点确定步骤,从所述多个站点中选择所述车场至各个所述站点的所述预定行驶时间最短的K个站点,将该K个站点分别与所述车场构成K个行驶路径并计算各个行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第1站点与所述车场构成行驶路径,其中,K是1以上的自然数,K≤M。

6.如权利要求5所述的路径规划方法,其特征在于:

所述行驶路径确定步骤还包括:

第N站点确定步骤,将所述第1~第(N-1)站点与所述车场构成的行驶路径作为初始行驶路径,从所述多个站点中选择第(N-1)站点至除第1~第(N-1)站点以外的各个站点的平均行驶时间最短的K个站点,将该K个站点分别添加至所述初始行驶路径中、与所述车场以及所述第1~第(N-1)站点构成K个行驶路径并计算各个行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第N站点并选择预定行驶时间最短的行驶路径作为所述规划行驶路径,其中,2≤N≤M。

7.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于:

所述行驶路径确定步骤包括:

第1~2站点确定步骤,从所述多个站点中任意选择2个站点,求取该2个站点中的各个站点分别与所述车场构成行驶路径时的预定行驶时间作为第1预定行驶时间pt1、第2预定行驶时间pt2,并且求取所述2个站点与所述车场构成行驶路径时的预定行驶时间作为第三预定行驶时间pt3,然后求取pt1+pt2-pt3作为节约时间,选择节约时间最多的行驶路径,将该行驶路径中的2个站点作为第1站点、第2站点。

8.如权利要求7所述的路径规划方法,其特征在于:

所述行驶路径确定步骤还包括:

第P站点确定步骤,将所述第1~第(P-1)站点与所述车场构成的行驶路径作为初始行驶路径,将所述多个站点中除第1~第(P-1)站点 以外的各个站点分别添加至所述初始行驶路径中形成新行驶路径并计算该新行驶路径的预定行驶时间,选择预定行驶时间最短的站点作为第P站点并选择预定行驶时间最短的行驶路径作为所述规划行驶路径,其中,3≤P≤M。

9.如权利要求1所述的路径规划方法,其特征在于:

所述行驶路径确定步骤包括:

第1站点确定步骤,将所述多个站点中的各个站点分别与所述车场构成行驶路径并计算该行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第1站点与所述车场构成行驶路径。

10.如权利要求9所述的路径规划方法,其特征在于:

所述行驶路径确定步骤还包括:

第R站点确定步骤,将所述第1~第(R-1)站点与所述车场构成的行驶路径作为初始行驶路径,将所述多个站点中除第1~第(R-1)站点以外的各个站点分别添加至所述初始行驶路径中形成新行驶路径并计算该新行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第R站点,并选择预定行驶时间最短的行驶路径作为所述规划行驶路径,其中,2≤R≤M。

11.如权利要求5~10中任一项所述的路径规划方法,其特征在于:

使构成所述规划行驶路径的多个预定行驶轨迹的预定行驶时间之和小于预先设定的行驶时间限制值。

12.一种路径规划装置,在包含一个车场和多个站点的路径中规划车辆的行驶路径,该路径规划装置的特征在于,包括:

历史行驶轨迹和行驶时间取得模块,取得在所述车场与多个站点之间以及该多个站点彼此之间存在的历史行驶轨迹,并取得与各个行驶轨迹相对应的平均行驶时间;

行驶轨迹和行驶时间预测模块,计算与所述车辆预定行驶的时间对应的各个历史行驶轨迹的加权平均值,选取加权平均值最大的历史 行驶轨迹作为车辆的预定行驶轨迹,并利用所述平均行驶时间计算与所述预定行驶轨迹对应的行驶时间的加权平均值,作为车辆在所述预定行驶轨迹行驶时的预定行驶时间;和

行驶路径确定模块,基于所述预定行驶轨迹和所述预定行驶时间,选择车辆从所述车场出发经M个站点后回到所述车场的行驶路径作为规划行驶路径,其中,M是1以上的自然数。

13.如权利要求12所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶轨迹和行驶时间预测模块,根据以下数学式(1)计算不同日期的历史行驶轨迹的权重,

<mrow> <mi>w</mi> <mi>e</mi> <mi>i</mi> <mi>g</mi> <mi>h</mi> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> <mo>+</mo> <mo>(</mo> <mi>h</mi> <mi>d</mi> <mo>-</mo> <mi>d</mi> <mi>d</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msqrt> <mrow> <msubsup> <mi>&Sigma;</mi> <mn>1</mn> <mi>n</mi> </msubsup> <msup> <mi>i</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </msqrt> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mn>......</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中,weight表示权重,n表示所使用的所述历史行驶轨迹的天数,hd表示历史数据的日期,dd表示车辆的预定行驶日期,

利用计算得到的权重来计算行驶轨迹的加权平均值和行驶时间的加权平均值。

14.如权利要求12所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶路径确定模块从所述多个站点中选择所述车场至各个所述站点的所述预定行驶时间最短的K个站点,将该K个站点分别与所述车场构成K个行驶路径并计算各个行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第1站点与所述车场构成行驶路径,其中,K是1以上的自然数,K≤M。

15.如权利要求14所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶路径确定模块将所述第1~第(N-1)站点与所述车场构成的行驶路径作为初始行驶路径,从所述多个站点中选择第(N-1)站点至除第1~第(N-1)站点以外的各个站点的平均行驶时间最短的K个站点,将该K个站点分别添加至所述初始行驶路径中、与所述车场以及所述第1~第(N-1)站点构成K个行驶路径并计算各个行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第N站点并选择预定行驶时间最短的行驶路径作为所述规划行驶路径,其中,2≤N≤M。

16.如权利要求12所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶路径确定模块从所述多个站点中任意选择2个站点,求取该2个站点中的各个站点分别与所述车场构成行驶路径时的预定行驶时间作为第1预定行驶时间pt1、第2预定行驶时间pt2,并且求取所述2个站点与所述车场构成行驶路径时的预定行驶时间作为第三预定行驶时间pt3,然后求取pt1+pt2-pt3作为节约时间,选择节约时间最多的行驶路径,将该行驶路径中的2个站点作为第1站点、第2站点。

17.如权利要求16所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶路径确定模块将所述第1~第(P-1)站点与所述车场构成的行驶路径作为初始行驶路径,将所述多个站点中除第1~第(P-1)站点以外的各个站点分别添加至所述初始行驶路径中形成新行驶路径并计算该新行驶路径的预定行驶时间,选择预定行驶时间最短的站点作为第P站点并选择预定行驶时间最短的行驶路径作为所述规划行驶路径,其中,3≤P≤M。

18.如权利要求12所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶路径确定模块将所述多个站点中的各个站点分别与所述车场构成行驶路径并计算该行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第1站点与所述车场构成行驶路径。

19.如权利要求18所述的路径规划装置,其特征在于:

所述行驶路径确定模块将所述第1~第(R-1)站点与所述车场构成的行驶路径作为初始行驶路径,将所述多个站点中除第1~第(R-1)站点以外的各个站点分别添加至所述初始行驶路径中形成新行驶路径并计算该新行驶路径的预定行驶时间,将预定行驶时间最短的站点作为第R站点,并选择预定行驶时间最短的行驶路径作为所述规划行驶路径,其中,2≤R≤M。

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