一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法、系统及介质与流程

1.本发明涉光纤网络的光纤最优路由规划以及长度计算方法技术领域，具体涉及一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法、系统及介质。


背景技术：

2.目前光纤路由铺设需要大量的人力成本，依赖人工实施测量和人工计算，规划光纤路由前期需要人工测量现场路线，形成完备的光纤预设走线图。一方面由于规划前期准备工作繁琐复杂、测量数据有误差、excel计算结果不能有效反应最优解等问题，因此最终确定的规划路径并不能保证是最短、最优路径。另外一方面施工完成之后，工人按照铺设光纤路由长度结算工费，存在谎报、多报情况，而相关利益方难以到达现场进行监管，这样会造成资源和人力成本的浪费。
3.现有技术中采用基于不同区域划分的方法来实现远距离的光纤路由规划以及长度计算，根据地理位置划分的不同的光纤区域，提取出设备点位，确定光纤起点和终点所述的区域以及所属区域的设备点位的连接关系和距离，采用dijkstra算法计算起始点区域设备点位到终点区域设备点位的路由长度，最终加上起始点虚拟路径和终点虚拟路径得到完整的光纤路由以及长度结果。采用这种方法主要有几点问题：其一是为了解决远距离跨区域级别的光纤路由铺设问题，所提区域划分方法无法应用到小区级别光纤路由铺设问题中。其二该方法仍需人工获取或采集光纤起点和终点到达设备接入点以及中间设备与设备连接之间的路由长度，没有解决人工采集过程中流程繁琐复杂、数据误差等工程问题。其三基于已有的设备点位信息进行路由规划，只能得到该设置条件下的最优路径，而现实情况更加复杂，中间设备点位的数量和位置会对光纤路由结果影响较大。
4.因此，需要一种在小区级光纤路由铺设过程中提供合理的光纤路由铺设方案以及长度的方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法、系统及介质，基于小区的平面图得到小区道路的二维像素矩阵图，将关键设备点映射在二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点到小区道路的投影距离(即最短距离)，再基于二维像素矩阵图，采用a*路由规划算法，得到小区内的光纤路由规划路径，得到合理的光纤路由铺设方案以及路由长度，基于小区的内部道路提供合理的光纤路由铺设方案以及长度计算，适用于各种不同规模的小区中，同时计算数据简单易得、结果真实可靠的特点，减少了基于施工现场的人力设计和复查的巨大工作负担，避免工程上资源浪费和人力开销。
6.一方面，本技术提供一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，具体包括以下步骤：
7.s1、获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；
8.s2、根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；
9.s3、对小区平面地图进行图像处理，得到小区道路平面图；将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图；
10.s4、根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；
11.s5、将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到a*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。
12.进一步地，步骤s2的具体过程为：
13.s21、获取小区平面地图中参照点的经纬度信息以及地图的缩放等级；
14.s22、根据地图的缩放等级，将参照点的经纬度信息转换到二维平面坐标系中；得到参照点的二维平面坐标；
15.s23、以参照点的二维平面坐标作为基准，将关键设备点的经纬度位置转换到参照点所在的二维平面坐标系中，得到关键设备点在小区平面地图中的图内坐标。
16.进一步地，步骤s3的具体过程为：
17.s31、将小区平面地图灰度二值化处理，得到仅含有道路要素的二值化图像；
18.s32、判断二值化图像中是否存在噪声点或断路，若否，直接执行步骤s33，若是，则先对二值化图像进行图像腐蚀和膨胀处理后，执行步骤s33；
19.s33、对二值化图像进行标记，标记为道路部分和非道路部分；将道路部分的宽度进行细化；得到小区道路平面图；
20.s34、将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图。
21.进一步地，步骤s34的具体过程为：
22.s341、以像素点划分小区道路平面图，将小区道路平面图转换为像素矩阵图；
23.s342、获取像素矩阵图中每个像素点的像素值；根据像素值将每个像素点标记为道路节点或非道路节点；
24.s343、在像素矩阵图中标注出每个像素点的坐标以及标记，得到二维像素矩阵图。
25.进一步地，步骤s4的具体过程为：
26.s41、以关键设备点的图内坐标为中心点，按照二维像素矩阵图的图像比例初始化搜索范围；
27.s42、判断搜索范围内是否存在道路节点，若否，则将搜索范围扩大n倍，若是，则计算道路节点到关键设备点的距离；
28.s43、获取搜索范围内的所有道路节点到关键设备点的距离；将距离最短的道路节点作为投影目标点，并将投影目标点的坐标作为关键设备点在小区道路上的投影坐标。
29.进一步地，关键设备点包括光交箱和各个楼栋分纤箱，步骤s5的具体过程为：
30.s51、将光交箱在小区道路上的投影坐标作为路由起点坐标，将各个楼栋分纤箱在小区道路上的投影坐标作为路由终点坐标，将路由起点坐标对应的道路节点存入待检查道路节点列表和已检查道路节点列表中，将待检查道路节点列表记为open_list，将已检查道路节点列表记为lock_list；
31.s52、从open_list中取出经过a*算法计算的代价估计值最小的道路节点作为当前
检查道路节点，判断当前检查道路节点是否为路由终点，若是，执行步骤s56，若否，执行步骤s53；
32.s53、获取当前检查道路节点周围的若干个相邻像素点以及每个相邻像素点的坐标以及标记；
33.s54、根据每个相邻像素点的标记，判断该相邻像素点是否属于道路节点，若否，则继续判断下一相邻像素点，
34.若是，则继续判断lock_list中是否存储有该相邻像素点，若是，则继续判断下一相邻像素点；
35.若否，则根据该相邻像素点的坐标，计算该相邻像素点的代价估计，并存入open_list中；
36.s55、刷新open_list：根据每个相邻像素点的代价估计值进行排序更新，并重复执行步骤s52-s55；
37.s56、记录过程s52-s55中的所有当前检查道路节点作为路由途经节点存入路由途经节点列表中，根据路由起点、路由途经节点列表和路由终点，得到小区内的光纤路由规划路径。
38.进一步地，还包括步骤：
39.s6、光纤路由轨迹回显：
40.s61、创建与小区平面地图的图片宽高一致的template模版图片，并初始化template模版图片的rgb数值；
41.s62、将光纤路由规划路径中的光纤路由轨迹点映射到template模板图片中，得到路由模板图；
42.s63、将路由模板图叠加到小区平面地图中，得到光纤路由在小区平面地图的投影显示。
43.第二方面，本技术提供一种基于小区道路的光纤路由路径规划系统，应用第一方面的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，包括：
44.获取模块，用于获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；
45.设备映射模块，用于根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；
46.图像处理模块，用于对小区平面地图进行图像处理，得到小区道路平面图；将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图；
47.设备投影模块，用于根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；
48.管线路由规划模块，用于将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到a*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。
49.第三方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，包括：
50.一个或多个处理器；
51.存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现第一方面描述的一种基于小区道路的光
纤路由路径规划方法。
52.本发明具有的有益效果：
53.基于小区的平面图得到小区道路的二维像素矩阵图，小区平面图中，道路和地图中其他要素有明显颜色区别，因此，对小区的平面图的rgb三通道的数值进行与或非逻辑判断能够得到小区平面图的二值化表示，得到仅含有道路要素的平面图；将地图中道路要素的像素点进行标记，得到二维像素矩阵图；
54.将关键设备点映射在二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点到小区道路的投影距离(即最短距离)，再基于二维像素矩阵图，采用a*路由规划算法，得到小区内的光纤路由规划路径，得到合理的光纤路由铺设方案以及路由长度，基于小区的内部道路提供合理的光纤路由铺设方案以及长度计算，适用于各种不同规模的小区中，同时计算数据简单易得、结果真实可靠的特点，减少了基于施工现场的人力设计和复查的巨大工作负担，避免工程上资源浪费和人力开销。
55.基于修改的a*算法进行路由规划，得到光交箱到各个分纤箱的最优路由，通过地图比例尺以及小区内部参照物将光纤路由的图内长度换算得到实际长度，最终将路由轨迹回显到输入的小区平面地图上，用于光纤路由铺设的设计参照以及审核复验。通过实验证明，本发明在不同规模的小区中具有稳定的性能表现以及精准的光纤路由规划结果，能够大幅减少人工设计和审查的工作量。
附图说明
56.图1为现有技术中基于不同区域划分的光纤路由规划以及长度计算方法；
57.图2为本发明实施例提供的基于小区道路的光纤路由路径规划方法流程图；
58.图3为本发明实施例提供的光纤路由生成过程流程图；
59.图4为本发明实施例提供的某待铺设光纤路由的小区平面地图；
60.图5为本发明实施例提供的从小区平面地图中提取的小区道路平面图；
61.图6为本发明实施例提供的将关键设备点映射到小区平面地图中的示意图；
62.图7为本发明实施例提供的光纤路由铺设路径规划图；
63.图8为本发明实施例提供的地图不同缩放级别坐标转换关系图。
具体实施方式
64.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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
65.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
66.同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
67.另外，为了清楚和简洁起见，可能省略了对公知的结构、功能和配置的描述。本领
域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文描述的示例进行各种改变和修改。
68.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
69.在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
70.现有技术中，如图1所示，对于光纤路由的铺设，基于不同区域划分的方法来实现远距离的光纤路由规划以及长度计算，如下是该方案的简要介绍：
71.第一步：按照地理位置划分为不同的光纤区域；
72.第二步：提取出不同区域划分中的光纤接入点(该专利中称为设备点位)；
73.第三步：确定光纤起点和终点所属的区域；
74.第四步：确定光纤起点和终点以及所属区域的光纤接入点的连接关系和距离(该专利中分别称为起始点虚拟路径和终点虚拟路径)；
75.第五步：基于dijkstra算法计算起始点区域光纤接入点到终点区域光纤接入点的路由长度，最终加上起始点虚拟路径和终点虚拟路径得到完整的光纤路由以及长度结果。
76.但上述的方法中存在几点问题：其一是为了解决远距离跨区域级别的光纤路由铺设问题，所提区域划分方法无法应用到小区级别光纤路由铺设问题中。其二该方法仍需人工获取或采集光纤起点和终点到达设备接入点以及中间设备与设备连接之间的路由长度，没有解决人工采集过程中流程繁琐复杂、数据误差等工程问题。其三基于已有的设备点位信息进行路由规划，只能得到该设置条件下的最优路径，而现实情况更加复杂，中间设备点位的数量和位置会对光纤路由结果影响较大。
77.而本技术是基于小区的内部道路，从而提供合理的光纤路由铺设方案以及长度计算，在不同规模的小区测试中仍表现出良好的性能和结果，同时具有数据简单易得、结果真实可靠的特点，能够解决小区级别光纤路由铺设问题中各种痛难点。具体实施方法如下：
78.实施例1
79.如图2所示，本实施例提供一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，具体包括以下步骤：
80.s1、获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；
81.获取小区平面地图的方法可以是基于第三方地图服务商(比如高德地图)，通过该服务商的地图应用或应用提供的api接口搜索待铺设光纤路由的小区得到该小区的平面地图；而对于一些新建小区，地图服务商存在小区信息不足的情况，可利用设计院或者开发商提供小区平面设计图。如图4所示，从第三方地图服务商中直接获得小区的平面地图。
82.s2、根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；
83.在小区光纤路由铺设问题中，需要规划小区关键设备点路由起点(光交箱)到关键设备点路由终点(各个楼栋的分纤箱光缆路由)以及计算光纤路由的实际长度。本发明需要得到光交箱和分纤箱在图4中的坐标表示，作为后续光纤路由规划算法部分的输入。运营商具有自己维护的小区数据库，该数据库中存有小区内部各个光交箱、分纤箱的经纬度信息，
那么在使用第三方地图获取小区平面图的时候采集图中某个参照点(比如图中左上角)经纬度以及地图的缩放等级。则可进行图内图标的换算。
84.获取光交箱、分纤箱等点位的图内坐标的具体换算方式描述如下：
85.s21、获取小区平面地图中参照点的经纬度信息以及地图的缩放等级；
86.s22、根据地图的缩放等级，将参照点的经纬度信息转换到二维平面坐标系中；得到参照点的二维平面坐标；
87.s23、以参照点的二维平面坐标作为基准，将关键设备点的经纬度位置转换到参照点所在的二维平面坐标系中，得到关键设备点在小区平面地图中的图内坐标。如图6所示，给出了一种将关键设备点映射在小区平面图中的示意图。
88.可以理解的是，由于经纬度信息是记录在世界地图中的，因此需要将世界地图进行墨卡托投影(球面坐标转二维坐标的一种方式)，即可将世界球面坐标(经纬度)投影到二维平面坐标系下，同时在不同缩放等级下，所投影的平面坐标是不同的，如图8所示，其关系为：缩放等级每扩大一倍，平面坐标就扩大两倍。将小区内部的光交箱和分纤箱经纬度以及参照点的经纬度换算到二维平面坐标系下，然后基于参照点的位置进行相加相减操作即可得到小区平面图中各个点位的图内坐标(定义为水平向右方向为x，垂直向下方向为y)。
89.s3、对小区平面地图进行图像处理，得到小区道路平面图；将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图；
90.具体地，步骤s3的具体过程为：
91.s31、将小区平面地图灰度二值化处理，得到仅含有道路要素的二值化图像；
92.s32、判断二值化图像中是否存在噪声点或断路，若否，直接执行步骤s33，若是，则先对二值化图像进行图像腐蚀和膨胀处理后，在执行步骤s33；
93.s33、对二值化图像进行标记，标记为道路部分和非道路部分；将道路部分的宽度进行细化；得到小区道路平面图；如图5所示，经过上述处理后，得到的仅含有道路要素，且道路的宽度统一的小区道路图；
94.s34、将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图。
95.进一步地，步骤s34的具体过程为：
96.s341、以像素点划分小区道路平面图，将小区道路平面图转换为像素矩阵图；
97.s342、获取像素矩阵图中每个像素点的像素值；根据像素值将每个像素点标记为道路节点或非道路节点；
98.s343、在像素矩阵图中标注出每个像素点的坐标以及标记，得到二维像素矩阵图。
99.需要说明的是，无论是对于第三方地图服务商提供的小区平面图或者来自设计院和开发商的小区平面设计图中，都需要从小区平面图中提取出道路，可以理解的是，从小区平面图中提取出道路的方法有很多，例如可以使用图像语义分割技术实现对小区道路的提取。或者通过对小区道路关键节点进行识别从而建立小区的拓扑结构。但最简单的方法可以使通过像素值不同进行提取，这是由于小区平面图中包含的道路要素与其他地图要素(楼栋、背景等)具有明显的颜色区别，因此可以通过对小区平面地图进行图像处理，得到仅含有道路要素的小区道路平面图，通过对小区平面地图的rgb三通道的数值进行与或非逻辑判断能够得到小区平面图的二值化表示，其中可以将道路部分标记为1，非道路部分标记为0；另外对于图像中与道路要素相同的颜色显示(噪声点)以及断路问题，则可以利用开源
的opencv库进行图像腐蚀和膨胀操作去除噪声点同时修复断路；同时利用图像上细化操作将道路的宽度缩减为1个显示长度(通常为1像素)，能够减少道路规模进而提升后续光纤路由规划算法部分的效率，最终得到该小区平面图的二维矩阵表示，作为后续算法的输入。
100.光纤路由生成，分为两部分，关键设备点(光交箱、分纤箱等点位)到小区道路的最短路由距离步骤s4和步骤s5使用a*算法进行光纤路由生成和长度计算；
101.s4、根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；
102.在得到小区道路的二维矩阵表示以及小区内部的关键设备点(光交箱和分纤箱)的图内坐标之后，需要将关键设备点的坐标映射到道路上，并计算各个关键设备点在小区道路上的投影点的坐标，以此计算最短路由距离。算法流程如图所示：具体过程为：
103.s41、以关键设备点的图内坐标为中心点，按照二维像素矩阵图的图像比例初始化搜索范围；
104.s42、判断搜索范围内是否存在道路节点，若否，则将搜索范围扩大n倍，若是，则计算道路节点到关键设备点的距离；
105.s43、获取搜索范围内的所有道路节点到关键设备点的距离；将距离最短的道路节点作为投影目标点，并将投影目标点的坐标作为关键设备点在小区道路上的投影坐标。
106.通过逐步扩大搜索范围的方式能够大幅减少光交箱和分纤箱点位坐标映射到小区道路的时间。
107.s5、将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到a*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。关键设备点包括光交箱和各个楼栋分纤箱，
108.光交箱到各个楼栋分纤箱的路由生成以及路由长度计算，以步骤s4得到的光交箱在道路上的投影坐标作为路由起点，同时将各个楼栋分纤箱在小区道路上的投影坐标作为路由终点，使用a*算法进行光纤路由的规划。a*算法在不同的启发式项设置具有不同的效果，为了得到光纤最优路由，在本算法设计中，启发式项设计为octile距离或euclidean距离进行度量，经过实验证明，两者均能得到最优路由结果，其中octile距离度量更接近实际的距离，具有更低的时间复杂度。
109.具体地，如下是本方法中基于a*算法进行光纤路由规划的伪代码表示：
110.algorithm 1:route planning algorithm//路由规划算法
111.input:小区平面二维矩阵m,路由起点s,路由终点e
112.output:路由结果r
113.initial open_list,lock_list://open_list为待检查道路节点列表，
114.lock_list为已检查道路节点列表；
115.open_list.add(s)；
116.lock_list.add(s)；
117.while open_list≠null do
118.cur_point《—min(openlist)；
119.lock_list.add(cur_point)；
120.if cur_point＝＝e then
121.break；
122.end
123.if cur_point≠e then
124.neighbor_point_list《—neighbor(m,cur point)；
125.foreach i
←
0to 7do
126.check(neighbor_point_list[i])；
[0127]
end
[0128]
update(open_list)；
[0129]
end
[0130]
end
[0131]
return r；
[0132]
如图所示，下面是对该算法的详细描述：
[0133]
s51、初始化open_list以及lock_list：将光交箱在小区道路上的投影坐标作为路由起点坐标，将各个楼栋分纤箱在小区道路上的投影坐标作为路由终点坐标，将路由起点坐标对应的道路节点存入待检查道路节点列表和已检查道路节点列表中，将待检查道路节点列表记为open_list，将已检查道路节点列表记为lock_list；
[0134]
s52、进入while循环，从open_list中取出经过a*算法计算的代价估计值最小的道路节点作为当前检查道路节点，判断当前检查道路节点的坐标是否为路由终点坐标，若是，结束循环，执行步骤s56，若否，执行步骤s53；
[0135]
s53、将当前检查道路节点存入路由途经节点列表中，并更新路由途经节点列表中的父节点，获取当前检查道路节点周围的若干个相邻像素点(本实施例中获取当前检查道路节点周围八个像素点(即上、下、左、右、四个斜角)以及每个相邻像素点的坐标以及标记；
[0136]
s54、根据每个相邻像素点的标记，依次作以下判断：
[0137]
判断该相邻像素点是否属于道路节点，若该相邻像素点的标记为非道路节点，则直接跳过，继续判断下一相邻像素点，
[0138]
若该相邻像素点属于道路节点，则继续判断lock_list中是否存储有该相邻像素点，若该相邻像素点属于道路节点且已存储到lock_list中，则直接跳过，继续判断下一相邻像素点；
[0139]
若该相邻像素点属于道路节点但未存储到lock_list中，则根据该相邻像素点的坐标，计算该相邻像素点的代价估计值，并存入open_list中；
[0140]
s55、刷新open_list，即根据每一个待检查节点的总代价估计值进行排序，并重复执行步骤s52-s55；
[0141]
s56、记录过程s52-s55中的所有当前检查道路节点作为路由途经节点存入路由途经节点列表中，记录时按照顺序存储；
[0142]
根据光纤箱的二维平面坐标、路由起点坐标、各路由途经节点的坐标以及路由终点坐标和楼栋分纤箱的二维平面坐标，可以计算出需要铺设的光纤路由长度以及铺设路径，得到小区内的光纤路由规划路径。如图7所示，给出了一种光纤路由铺设规划图，其中，可以看出，各关键设备点到小区道路的距离均为垂直的，且由于各关键设备点的坐标也已知，小区道路的长度也可根据地图比例关系获得，因此，可以得到各条路由的铺设长度。本技术中提到的代价估计值即为光纤路由长度。
[0143]
s6、光纤路由轨迹回显：
[0144]
s61、创建与小区平面地图的图片宽高一致的template模版图片，并初始化template模版图片的rgb数值；可以初始化颜色rgb三通道数值为0。
[0145]
s62、将光纤路由规划路径中的光纤路由轨迹点(光纤箱、路由起点、各路由途经节点以及路由终点和楼栋分纤箱)映射到template模板图片中，得到路由模板图；即根据不同的光纤路由轨迹点将对应点位坐标位置赋值为不同颜色的rgb值。例如，可以将关键设备点位到小区道路的路由路径设置为绿色，将小区道路的路由路径设置为红色；
[0146]
s63、将路由模板图叠加到小区平面地图中，得到光纤路由在小区平面地图的投影显示。
[0147]
实施例2
[0148]
本实施例提供一种基于小区道路的光纤路由路径规划系统，应用实施例1的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，包括：
[0149]
获取模块，用于获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；
[0150]
设备映射模块，用于根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；
[0151]
图像处理模块，用于对小区平面地图进行图像处理，得到小区道路平面图；将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图；
[0152]
设备投影模块，用于根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；
[0153]
管线路由规划模块，用于将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到a*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。
[0154]
实施例3
[0155]
提供一种计算机可读存储介质，包括：
[0156]
一个或多个处理器；
[0157]
存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现实施例1所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法。
[0158]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1、获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；s2、根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；s3、对小区平面地图进行图像处理，得到小区道路平面图；将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图；s4、根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；s5、将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到a*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。2.根据权利要求1所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，步骤s2的具体过程为：s21、获取小区平面地图中参照点的经纬度信息以及地图的缩放等级；s22、根据地图的缩放等级，将参照点的经纬度信息转换到二维平面坐标系中；得到参照点的二维平面坐标；s23、以参照点的二维平面坐标作为基准，将关键设备点的经纬度位置转换到参照点所在的二维平面坐标系中，得到关键设备点在小区平面地图中的图内坐标。3.根据权利要求1所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，步骤s3的具体过程为：s31、将小区平面地图灰度二值化处理，得到仅含有道路要素的二值化图像；s32、判断二值化图像中是否存在噪声点或断路，若否，直接执行步骤s33，若是，则先对二值化图像进行图像腐蚀和膨胀处理后，执行步骤s33；s33、对二值化图像进行标记，标记为道路部分和非道路部分；将道路部分的宽度进行细化；得到小区道路平面图；s34、将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图。4.根据权利要求3所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法方法，其特征在于，步骤s34的具体过程为：s341、以像素点划分小区道路平面图，将小区道路平面图转换为像素矩阵图；s342、获取像素矩阵图中每个像素点的像素值；根据像素值将每个像素点标记为道路节点或非道路节点；s343、在像素矩阵图中标注出每个像素点的坐标以及标记，得到二维像素矩阵图。5.根据权利要求4所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，步骤s4的具体过程为：s41、以关键设备点的图内坐标为中心点，按照二维像素矩阵图的图像比例初始化搜索范围；s42、判断搜索范围内是否存在道路节点，若否，则将搜索范围扩大n倍，若是，则计算道路节点到关键设备点的距离；s43、获取搜索范围内的所有道路节点到关键设备点的距离；将距离最短的道路节点作为投影目标点，并将投影目标点的坐标作为关键设备点在小区道路上的投影坐标。
6.根据权利要求5所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，关键设备点包括光交箱和各个楼栋分纤箱，步骤s5的具体过程为：s51、将光交箱在小区道路上的投影坐标作为路由起点坐标，将各个楼栋分纤箱在小区道路上的投影坐标作为路由终点坐标，将路由起点坐标对应的道路节点存入待检查道路节点列表和已检查道路节点列表中，将待检查道路节点列表记为open_list，将已检查道路节点列表记为lock_list；s52、从open_list中取出经过a*算法计算的代价估计值最小的道路节点作为当前检查道路节点，判断当前检查道路节点是否为路由终点，若是，执行步骤s56，若否，执行步骤s53；s53、获取当前检查道路节点周围的若干个相邻像素点以及每个相邻像素点的坐标以及标记；s54、根据每个相邻像素点的标记，判断该相邻像素点是否属于道路节点，若否，则继续判断下一相邻像素点，若是，则继续判断lock_list中是否存储有该相邻像素点，若是，则继续判断下一相邻像素点；若否，则根据该相邻像素点的坐标，计算该相邻像素点的代价估计值，并存入open_list中；s55、刷新open_list：根据每个相邻像素点的代价估计值进行排序更新，并重复执行步骤s52-s55；s56、记录过程s52-s55中的所有当前检查道路节点作为路由途经节点存入路由途经节点列表中，根据路由起点、路由途经节点列表和路由终点，得到小区内的光纤路由规划路径。7.根据权利要求1所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，还包括步骤：s6、光纤路由轨迹回显：s61、创建与小区平面地图的图片宽高一致的template模版图片，并初始化template模版图片的rgb数值；s62、将光纤路由规划路径中的光纤路由轨迹点映射到template模板图片中，得到路由模板图；s63、将路由模板图叠加到小区平面地图中，得到光纤路由在小区平面地图的投影显示。8.一种基于小区道路的光纤路由路径规划系统，应用如权利要求1-7任一所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；设备映射模块，用于根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；图像处理模块，用于对小区平面地图进行图像处理，得到小区道路平面图；将小区道路平面图转换为二维像素矩阵图；
设备投影模块，用于根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；管线路由规划模块，用于将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到a*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7任一所述的一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法。

技术总结
本发明公开了一种基于小区道路的光纤路由路径规划方法、系统及介质，获取待铺设光纤路由的小区平面地图以及该小区内关键设备点的经纬度位置；根据关键设备点的经纬度位置，将关键设备点映射到小区平面地图中，获取关键设备点在小区平面地图中的图内坐标；对小区平面地图进行图像处理，得到二维像素矩阵图；根据关键设备点在小区平面地图中的图内坐标，将关键设备点投影到二维像素矩阵图中，得到各个关键设备点在小区道路上的投影坐标；将二维像素矩阵图、各个关键设备点的投影坐标输入到A*路由规划算法模型中，得到小区内的光纤路由规划路径。基于修改的A*算法进行路由规划，适用于各种不同规模的小区中，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。


技术研发人员：罗维 徐鹏飞 周树伦 何俞静 张涛 雷建军
受保护的技术使用者：重庆品胜科技有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/10/8