一种建筑群内跨楼层的路径规划方法与流程

1.本技术涉及室内路径规划技术领域，具体而言，涉及一种建筑群内跨楼层的路径规划方法。


背景技术：

2.目前，室内路径规划算法，与室外的导航算法类似，只能在建筑物内规划出单一楼层中的线状路径，导致无法在室内进行有效的路径规划。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种建筑群内跨楼层的路径规划方法。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种建筑群内跨楼层的路径规划方法，包括：获取室内路网拓扑数据、以及待规划路径的路径起点和路径终点；其中，所述室内路网拓扑数据，包括：多个路网单元；所述路网单元， 包括：路网单元类型和路网单元标识；所述路网单元类型，包括：德洛内三角区域类型和线状路径类型；从所述室内路网拓扑数据的多个路网单元中确定出所述路径起点所在的起点路网单元以及所述路径终点所在的终点路网单元；在所述室内路网拓扑数据中，从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，并将计算出的所述最短路径确定为所述路径起点与所述路径终点之间的规划路径。
5.本技术实施例上述第一方面提供的方案中，通过从预先设定的室内路网拓扑结构中确定出路径起点所在的起点路网单元以及路径终点所在的终点路网单元，然后，在室内路网拓扑结构中，从起点路网单元开始，计算出从路径起点到路径终点的最短路径，并将计算出的最短路径确定为路径起点与路径终点之间的规划路径，与相关技术中只能进行线状路径规划的室内路径规划算法相比，可以利用室内路网拓扑结构中的德洛内三角区域类型的路网单元，将建筑物的室内划分为多个可以连通的路网单元，从而完成对室内路径的规划；而且，室内路径规划的结果可以用于旅客导航、安全巡检、扫地机器人作业、售货机器人送货等场景，应用前景非常广泛。
6.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
7.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
8.图1示出了本技术实施例1所提供的一种建筑群内跨楼层的路径规划方法的流程图。
具体实施方式
9.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
10.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
11.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
12.目前，室内路径规划算法，与室外的导航算法类似，只能在建筑物内规划出单一楼层中的线状路径，导致无法在室内进行有效的路径规划。
13.基于此，本实施例提出一种建筑群内跨楼层的路径规划方法，通过从预先设定的室内路网拓扑结构中确定出路径起点所在的起点路网单元以及路径终点所在的终点路网单元，然后，在室内路网拓扑结构中，从起点路网单元开始，计算出从路径起点到路径终点的最短路径，并将计算出的最短路径确定为路径起点与路径终点之间的规划路径，可以利用室内路网拓扑结构中的德洛内三角区域类型的路网单元，将建筑物的室内划分为多个可以连通的区域，从而完成对室内路径的规划。
14.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本技术做进一步详细的说明。
实施例
15.本实施例提出的一种建筑群内跨楼层的路径规划方法的执行主体是服务器。
16.参见图1所示的一种建筑群内跨楼层的路径规划方法的流程图，本实施例提出以一种建筑群内跨楼层的路径规划方法，包括以下具体步骤：步骤100、获取室内路网拓扑数据、以及待规划路径的路径起点和路径终点；其中，所述室内路网拓扑数据，包括：多个路网单元；所述路网单元，包括：路网单元类型和路网单元标识；所述路网单元类型，包括：德洛内三角区域类型和线状路径类型。
17.在上述步骤100中，室内路网拓扑数据，预先缓存在服务器中。
18.路网单元，还包括：路网单元的端点坐标、路网单元所在的建筑物标识和楼层标识、以及路网单元内设置的跨楼层端点的跨楼层端点标识和跨楼层端点坐标。其中，德洛内
三角区域类型的路网单元具有三个端点的端点坐标；线状路径类型的路网单元具有两个端点的端点坐标。
19.路径起点和路径终点，是用户输入到服务器中的。
20.路径起点，具有路径起点标识和路径起点坐标；路径终点，具有路径终点标识和路径终点坐标。
21.其中，路径起点坐标，是服务器根据路径起点标识，使用现有的任何能够对路径起点标识进行定位的方法得到的，具体过程是现有技术，这里不再赘述。
22.路径终点坐标，是服务器根据路径终点标识，使用现有的任何能够对路径终点标识进行定位的方法得到的，具体过程是现有技术，这里不再赘述。
23.路网单元内设置的跨楼层端点，包括：楼梯、直梯和扶梯。
24.室内路网拓扑数据，还包括：具有连通关系的路网单元的关联关系和多个建筑物之间连通路径的信息。
25.其中，具有连通关系的路网单元的关联关系，包括：两个具有连通关系的路网单元的路网单元标识，两个具有连通关系的路网单元分别所在的建筑物标识和楼层标识、以及两个具有连通关系的路网单元的共有端点的共有端点坐标的对应关系。
26.这里，两个具有连通关系的路网单元所在的建筑物标识和楼层标识可以是不同的。
27.记载有两个不同建筑物标识的、具有连通关系的路网单元的关联关系，就是该具有连通关系的路网单元的关联关系中的两个路网单元分别所在的不同建筑物之间具有连通关系的路网单元的关联关系；即记载有两个不同建筑物标识的、具有连通关系的路网单元的关联关系表达了两个不同建筑物之间的连通关系。
28.所述连通关系，用于表示路网单元之间是相邻的、且能够无障碍通行的关系。
29.多个建筑物之间连通路径的信息中的各建筑物之间连通路径的信息，分别包括：连通路径的路径标识、具有连通路径的两个建筑物的建筑物标识、建筑物之间连通的路径在两个建筑物中的一个建筑物中的楼层的楼层标识、以及建筑物之间连通的路径在两个建筑物中的另一个建筑物中的楼层的楼层标识。
30.步骤102、从所述室内路网拓扑数据的多个路网单元中确定出所述路径起点所在的起点路网单元以及所述路径终点所在的终点路网单元。
31.在上述步骤102中，为了从室内路网拓扑数据的多个路网单元中确定出路径起点所在的起点路网单元以及路径终点所在的终点路网单元，可以执行以下步骤（1）至步骤（3）：（1）获取多个路网单元中各路网单元的端点坐标、路网单元所在的建筑物标识和楼层标识，并根据路网单元的端点坐标、路网单元所在的建筑物标识和楼层标识，确定各路网单元的区域范围；（2）当对路径起点坐标进行遍历，发现路径起点坐标位于路网单元的区域范围时，将路径起点坐标所在的路网单元确定为路径起点所在的起点路网单元；（3）当对路径终点坐标进行遍历，发现路径终点坐标位于路网单元的区域范围时，将路径终点坐标所在的路网单元确定为路径终点所在的终点路网单元。
32.在上述步骤（1）中，在确定各路网单元的区域范围后，就可以确定出各路网单元的
中心点以及中心点坐标。
33.若路网单元是德洛内三角区域类型的路网单元，那么采用现有的几何方法就可以确定出德洛内三角区域类型的路网单元的中心点，具体过程是现有技术，这里不再赘述。
34.若路网单元是线状路径类型的路网单元，那么将线状路径类型的路网单元的中点确定为是线状路径类型的路网单元中心点。
35.步骤104、在所述室内路网拓扑数据中，从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，并将计算出的所述最短路径确定为所述路径起点与所述路径终点之间的规划路径。
36.在上述步骤104中，为了从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，可以执行以下步骤（1）至步骤（11）：（1）利用所述起点路网单元的路网单元标识，查询出与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元；（2）将与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识放入前沿中，所述前沿，用于表示查找从所述路径起点到所述路径终点的最短路径的路网单元集合；（3）建立所述起点路网单元和与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元的第一对应关系；（4）分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，并对计算得到的所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离进行存储；（5）将所述前沿中与所述路径起点距离最短的路径单元确定为是最短路径查找单元，并将所述最短路径查找单元的路网单元标识从所述前沿中删除；（6）将与所述最短路径查找单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识放入前沿中；（7）建立所述最短路径查找单元和与所述最短路径查找单元具有连通关系的路网单元的第二对应关系；（8）当所述前沿中的路网单元的路网单元标识与所述终点路网单元的路网单元标识不一致时，确定对所述最短路径的查找未结束，并返回执行所述步骤（4）；（9）当所述前沿中具有所述终点路网单元的路网单元标识时，确定在所述室内路网拓扑数据中，已经计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，对所述最短路径的查找结束；（10）利于所述终点路网单元的路网单元标识，在所述第一对应关系和所述第二对应关系中进行遍历，确定所述最短路径所经过的多个路网单元；（11）对所述最短路径所经过的多个路网单元中的转弯位置添加提示信息。
37.在上述步骤（1）中，利用起点路网单元的路网单元标识，在具有连通关系的路网单元的关联关系中进行遍历，从而查询出与起点路网单元具有连通关系的路网单元。
38.在上述步骤（4）中，若路网单元是德洛内三角区域类型的路网单元，那么将计算得到的德洛内三角区域类型的路网单元的中心点与路径起点之间的距离，作为德洛内三角区域类型的路网单元与路径起点的距离。
39.若路网单元是线状路径类型的路网单元，那么将计算得到的线状路径类型的路网单元的中心点与路径起点之间的距离，作为德洛内三角区域类型的路网单元与路径起点的
距离。
40.为了分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，可以执行以下步骤（41）至步骤（46）：（41）基于所述第一对应关系或者基于所述第一对应关系和所述第二对应关系，得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元；（42）将所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元进行分组，得到至少一个路网分组；（43）当路网分组中的路网单元的路网单元类型是德洛内三角区域类型且路网分组中的路网单元数量大于预设数量时，利用漏斗算法对所述路网分组中的路网单元进行处理，得到经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离和路径中的转弯位置；（44）当路网分组中的路网单元的路网单元类型是德洛内三角区域类型且路网分组中的路网单元数量为预设数量时，计算得到经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离；（45）当路网分组中的路网单元的路网单元类型是线状路径类型时，获取路网分组中的路网单元的端点坐标，并基于获取到的路网分组中的路网单元的端点坐标，对经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离进行计算；（46）若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离；（47）若所述路网分组的数量为预设数量，则将得到的经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离确定为是所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离；（48）向所述最短路径中的转弯位置添加转弯位置标识，得到所述规划路径中的转弯位置1、转弯位置2、
……
、转弯位置n。
41.在上述步骤（41）中，在前沿中只具有与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识的情况下，基于所述第一对应关系得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元。
42.在前沿中不仅具有与起点路网单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识，而且具有与最短路径查找单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识的情况下，基于第一对应关系和第二对应关系，得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元。
43.在上述步骤（42）中，为了得到至少一个路网分组，可以执行以下流程：将所述前沿中的各路网单元中，相邻且具有相同路网单元类型的路网单元分到同一个路网分组中，得到至少一个路网分组；并且，在得到至少一个路网分组后，统计得到的路网分组中的路网单元数量。
44.所述每个路网分组中的路径都包含一个起点和一个终点，起点是前组第一个路网单元与上一组最后一个路网单元的公共点，终点是当前组最后一个路网单元和下一组第一个路网单元的公共点。对于第一组路网单元起点是待规划路径的路径起点，对于最后一组路网单元终点是待规划路径的路径的终点。
45.在上述步骤（43）中，在一个实施方式中，预设数量为1。
46.利用漏斗算法对所述路网分组中的路网单元进行处理，得到经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离和路径中的转弯位置的具体过程是现有技术，这里不再赘述。
47.在上述步骤（44）中，若德洛内三角区域类型的路网单元中不具有路径起点，那么先利用该德洛内三角区域类型的路网单元的路网单元标识从具有连通关系的路网单元的关联关系中，将该德洛内三角区域类型的路网单元与相邻的线状路径类型的路网单元的两个共有端点的共有端点标识查询出来，连接该两个共有端点，然后计算两个共有端点之间的距离，并将计算得到的两个共有端点之间的距离作为经过路网单元所属路网分组中路网单元的路径的路径距离。
48.在上述步骤（45）中，基于获取到的路网分组中的路网单元的端点坐标，对经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离进行计算，就是利用路网分组中的线状路径类型的路网单元的端点坐标，计算线状路径类型的路网单元的长度，具体过程是现有技术，这里不再赘述。
49.在上述步骤（6）中，利用最短路径查找单元的路网单元标识，在具有连通关系的路网单元的关联关系中进行遍历，从而查询出与最短路径查找单元具有连通关系的路网单元。
50.在上述步骤（8）中，利用终点路网单元的路网单元标识在前沿中进行遍历，若未能从前沿中查询出与终点路网单元的路网单元标识一致的路网单元标识，就可以确定前沿中的路网单元的路网单元标识与所述终点路网单元的路网单元标识不一致。
51.在上述步骤（9）中，利用终点路网单元的路网单元标识在前沿中进行遍历，若能够从前沿中查询出与终点路网单元的路网单元标识一致的路网单元标识，就可以确定前沿中具有所述终点路网单元的路网单元标识。
52.在上述步骤（11）中，为了对最短路径所经过的多个路网单元中的转弯位置添加提示信息，可以执行以下步骤（20）至步骤（28）：（20）由所述转弯位置1向所述路径起点引一条直线，生成向量1；由转弯位置2向所述转弯位置1引一条直线，生成向量2；
……
；由所述路径终点向所述转弯位置n引一条直线，生成向量n；（21）计算所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度；（22）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于350
°
或者小于10
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是直行；（23）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于10
°
且小于60
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向右前方前进；（24）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于60
°
且小于120
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是右转；（25）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于120
°
且小于180
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向右后方前进；（26）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于180
°
且小于240
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向左后方前进；（27）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于240
°
且小于300
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是左转；
（28）当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于300
°
且小于350
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向左前方前进。
53.在通过以上步骤（1）至步骤（11）得到从路径起点到路径终点的最短路径之后，上述步骤104，还可以继续执行以下步骤（30）至步骤（39），得到所述最短路径中相邻的路网单元需要跨建筑物才可达到的情况下，需要经过的楼层和端点：（30）获取所述最短路径所经过的多个路网单元中各路网单元的建筑物标识和楼层标识；（31）当所述最短路径的各路网单元中相邻的两个路网单元分别是第一路网单元和第二路网单元且所述第一路网单元中的第一建筑物标识和所述第二路网单元中的第二建筑物标识不同时，利用所述第一建筑物标识和所述第二建筑物标识，查询出第一建筑物标识指示的建筑物与第二建筑物标识指示的建筑物之间具有连通关系的路网单元的第一关联关系；所述第一关联关系，包括：第一建筑物标识、第二建筑物标识、第一建筑物标识指示的建筑物内与第二建筑物标识指示的建筑物连通的楼层的第一楼层标识、第二建筑物标识指示的建筑物内与第一建筑物标识指示的建筑物连通的楼层的第二楼层标识、所述第一楼层标识指示的楼层内与所述第二楼层标识指示的楼层所连接的第三路网单元的第三路网单元标识、以及所述第二楼层标识指示的楼层内与所述第一楼层标识指示的楼层所连接的第四路网单元的第四路网单元标识；所述第一路网单元携带有第一路网单元标识和第一路网单元所在楼层的楼层标识、所述第二路网单元携带有第二路网单元标识和所述第二路网单元所在楼层的楼层标识；（32）当所述第三路网单元标识与所述第一路网单元标识不同且第一楼层标识与第一路网单元所在楼层的楼层标识不同时，获取第三路网单元中的跨楼层端点标识和第一路网单元中的跨楼层端点标识；（33）当所述第三路网单元中的跨楼层端点标识和第一路网单元中的跨楼层端点标识相同时，确定能够从第一路网单元中的跨楼层端点与所述第三路网单元连通，得到第一建筑物标识指示的建筑物内从所述第一路网单元到达第三路网单元需要经过的跨楼层端点和楼层；（34）当所述第三路网单元中的跨楼层端点标识和第一路网单元中的跨楼层端点标识不相同时，利用所述第三路网单元携带的楼层标识和所述第一路网单元中的跨楼层端点标识，对多个路网单元进行遍历，得到具有所述第三路网单元携带的楼层标识和所述第一路网单元中的跨楼层端点标识的第五路网单元，并确定能够从第一路网单元中的跨楼层端点与所述第五路网单元连通；（35）规划从所述第五路网单元到所述第三路网单元之间的第一子路径，并得到所述第一子路径所经过的路网单元，从而得到第一建筑物标识指示的建筑物内从所述第一路网单元到达第三路网单元需要经过的跨楼层端点、路网单元和楼层；（36）当所述第三路网单元标识与所述第一路网单元标识不同且第一楼层标识与第一路网单元所在楼层的楼层标识相同时，规划从所述第一路网单元到所述第三路网单元之间的第二子路径，并得到所述第二子路径所经过的路网单元，从而得到第一建筑物标识指示的建筑物内从所述第一路网单元到达第三路网单元需要经过的路网单元；（37）得到第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单
元需要经过的跨楼层端点和楼层，第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的跨楼层端点、路网单元和楼层，或者第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的路网单元；（38）从多个建筑物之间连通路径的信息中，查询出具有所述第一建筑物标识、所述第二建筑物标识、第一路网单元中的楼层标识和第二路网单元中的楼层标识的建筑物之间连通路径的信息，得到连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径；（39）基于所述连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径、所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点和所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点，生成导航提示信息；其中，所述节点，包括：路网单元、跨楼层端点和楼层。
54.在上述步骤（35）中，规划从所述第五路网单元到所述第三路网单元之间的第一子路径的具体过程，将第五路网单元作为第一子路径的起点路网单元，并将第三路径单元作为第一元子路径的终点路网单元，执行上述步骤104中描述的（1）至步骤（11）的过程，就可以规划得到从所述第五路网单元到所述第三路网单元之间的第一子路径。具体过程这里不再赘述。
55.在上述步骤（36）中，规划从所述第一路网单元到所述第三路网单元之间的第二子路径的过程与上述步骤（35）中规划得到第一子路径的过程类似，这里不再赘述。
56.在上述步骤（37）中，得到第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的跨楼层端点和楼层，第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的跨楼层端点、路网单元和楼层，或者第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的路网单元的具体过程，与上述步骤（31）至步骤（36）描述的过程类似，这里不再赘述。
57.若最短路径中相邻的路网单元连通时不需要跨建筑物，但需要跨楼层时，可以执行上述步骤（31）至步骤（35）的过程完成，这里不再赘述。
58.在上述步骤（39）中，为了生成导航提示信息，可以执行以下步骤（391）至步骤（393）：（391）从所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的跨楼层端点的跨楼层端点标识，从所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的跨楼层端点的跨楼层端点标识，利用获取到的跨楼层端点标识，形成“乘坐所述端点标识指示的楼梯、直梯或者扶梯”的导航提示信息；（392）从所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的楼层的楼层标识，从所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的楼层的楼层标识，利用获取到的所述楼层标识，形成“请到达所述楼层标识对应楼层”的导航提示信息；（393）获取所述连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径的路径标识，利用所述路径标识，形成“请经过建筑物之间的所述路径标识对应路
径”的导航提示信息。
59.在此基础上，所述若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，可以执行以下步骤（1）至步骤（7）：（1）若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，得到路径长度计算结果；（2）当大于预设数量的路网分组中，有路网分组中路网单元数量大于预设数量时，获取路网单元数量大于预设数量的路网分组中的各路网单元的建筑物标识和楼层标识；（3）当所述路网单元数量大于预设数量的路网分组中相邻的两个路网单元的建筑物标识不同时，利用路网单元数量大于预设数量的路网分组中的、相邻的两个路网单元的建筑物标识，查询出所述路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的两个路网单元分别所在的建筑物之间具有连通关系的路网单元的第二关联关系；（4）利用具有不同建筑物标识的两个路网单元的楼层标识，对查询出的所述第二关联关系进行遍历，得到具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层；（5）获取具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层的楼层标识、具有不同建筑物标识的两个路网单元所在楼层的楼层标识以及具有不同建筑物标识的两个路网单元分别所在的建筑物内的楼层高度；（6）利用具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层的楼层标识、具有不同建筑物标识的两个路网单元所在楼层的楼层标识以及具有不同建筑物标识的两个路网单元分别所在的建筑物内的楼层高度，计算得到路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的、且具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内需要经过的路径长度；（7）将计算得到的路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的、且具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内需要经过的路径长度与所述路径长度计算结果相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离。
60.在上述步骤（3）中，第二关联关系记载的内容与上述第一关联关系记载的内容类似，这里不再赘述。
61.在上述步骤（4）中，得到的具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层，是能够连通具有不同建筑物标识的两个路网单元所在的建筑物的。
62.得到具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层的具体过程，与上述步骤（31）至步骤（35）描述的过程类似，这里不再赘述。
63.在上述步骤（5）中，具有不同建筑物标识的两个路网单元分别所在的建筑物内的楼层高度，预先存储在服务器中。
64.在上述步骤（6）中，利用具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层的楼层标识中携带的数值减去具有不同建筑物标识的两个路网单元所在楼层的楼层标识携带的数值，得到具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内的层差值，然后再利用具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内的层差值与具有不同建筑物标识的两个路网单元所在建筑物的楼层高度分别进行相乘，就可
以计算得到路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的、且具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内需要经过的路径长度。
65.综上所述，本实施例提出一种建筑群内跨楼层的路径规划方法，通过从预先设定的室内路网拓扑结构中确定出路径起点所在的起点路网单元以及路径终点所在的终点路网单元，然后，在室内路网拓扑结构中，从起点路网单元开始，计算出从路径起点到路径终点的最短路径，并将计算出的最短路径确定为路径起点与路径终点之间的规划路径，与相关技术中只能进行线状路径规划的室内路径规划算法相比，可以利用室内路网拓扑结构中的德洛内三角区域类型的路网单元，将建筑物的室内划分为多个可以连通的路网单元，从而完成对室内路径的规划；而且，室内路径规划的结果可以用于旅客导航、安全巡检、扫地机器人作业、售货机器人送货等场景，应用前景非常广泛。
66.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种建筑群内跨楼层的路径规划方法，其特征在于，包括：获取室内路网拓扑数据、以及待规划路径的路径起点和路径终点；其中，所述室内路网拓扑数据，包括：多个路网单元；所述路网单元， 包括：路网单元类型和路网单元标识；所述路网单元类型，包括：德洛内三角区域类型和线状路径类型；从所述室内路网拓扑数据的多个路网单元中确定出所述路径起点所在的起点路网单元以及所述路径终点所在的终点路网单元；在所述室内路网拓扑数据中，从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，并将计算出的所述最短路径确定为所述路径起点与所述路径终点之间的规划路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述室内路网拓扑数据中，从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，包括：利用所述起点路网单元的路网单元标识，查询出与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元；将与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识放入前沿中，所述前沿，用于表示查找从所述路径起点到所述路径终点的最短路径的路网单元集合；建立所述起点路网单元和与所述起点路网单元具有连通关系的路网单元的第一对应关系；分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，并对计算得到的所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离进行存储；将所述前沿中与所述路径起点距离最短的路径单元确定为是最短路径查找单元，并将所述最短路径查找单元的路网单元标识从所述前沿中删除；将与所述最短路径查找单元具有连通关系的路网单元的路网单元标识放入前沿中；建立所述最短路径查找单元和与所述最短路径查找单元具有连通关系的路网单元的第二对应关系；当所述前沿中的路网单元的路网单元标识与所述终点路网单元的路网单元标识不一致时，确定对所述最短路径的查找未结束，并返回执行所述分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点距离，并对计算得到的所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离进行存储的步骤；当所述前沿中具有所述终点路网单元的路网单元标识时，确定在所述室内路网拓扑数据中，已经计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，对所述最短路径的查找结束。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，包括：基于所述第一对应关系或者基于所述第一对应关系和所述第二对应关系，得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元；将所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元进行分组，得到至少一个路网分组；当路网分组中的路网单元的路网单元类型是德洛内三角区域类型且路网分组中的路网单元数量大于预设数量时，利用漏斗算法对所述路网分组中的路网单元进行处理，得到
经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离和路径中的转弯位置；当路网分组中的路网单元的路网单元类型是德洛内三角区域类型且路网分组中的路网单元数量为预设数量时，计算得到经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离；若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离；若所述路网分组的数量为预设数量，则将得到的经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离确定为是所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述路网单元，还包括：路网单元的端点坐标；在所述若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离步骤之前，所述分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，还包括：当路网分组中的路网单元的路网单元类型是线状路径类型时，获取路网分组中的路网单元的端点坐标，并基于获取到的路网分组中的路网单元的端点坐标，对经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离进行计算。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述前沿中的各路网单元与所述路径起点之间的路径所经过的路网单元进行分组，得到至少一个路网分组，包括：将所述前沿中的各路网单元中，相邻且具有相同路网单元类型的路网单元分到同一个路网分组中，得到至少一个路网分组。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述当所述前沿中具有所述终点路网单元的路网单元标识时，确定在所述室内路网拓扑数据中，已经计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，对所述最短路径的查找结束步骤之后，在所述室内路网拓扑数据中，从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，还包括：利于所述终点路网单元的路网单元标识，在所述第一对应关系和所述第二对应关系中进行遍历，确定所述最短路径所经过的多个路网单元；对所述最短路径所经过的多个路网单元中的转弯位置添加提示信息。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述当路网分组中的路网单元的路网单元类型是德洛内三角区域类型且路网分组中的路网单元数量大于预设数量时，利用漏斗算法对所述路网分组中的路网单元进行处理，得到经过所述路网分组中路网单元的路径的路径距离和路径中的转弯位置步骤之后，所述分别计算所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，还包括：向所述最短路径中的转弯位置添加转弯位置标识，得到所述规划路径中的转弯位置1、转弯位置2、
……
、转弯位置n；所述对所述最短路径所经过的多个路网单元中的转弯位置添加提示信息，包括：由所述转弯位置1向所述路径起点引一条直线，生成向量1；由转弯位置2向所述转弯位置1引一条直线，生成向量2；
……
；由所述路径终点向所述转弯位置n引一条直线，生成向量
n；计算所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于350
°
或者小于10
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是直行；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于10
°
且小于60
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向右前方前进；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于60
°
且小于120
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是右转；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于120
°
且小于180
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向右后方前进；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于180
°
且小于240
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向左后方前进；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于240
°
且小于300
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是左转；当所述向量（n-1）顺时针转向所述向量n的转角度大于300
°
且小于350
°
时，则向所述转弯位置n添加的提示信息是向左前方前进。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述路网单元，还包括：路网单元所在的建筑物标识和楼层标识、以及路网单元内设置的跨楼层端点的跨楼层端点标识；其中，跨楼层端点，包括：楼梯、直梯和扶梯；所述在所述室内路网拓扑数据中，从所述起点路网单元开始，计算出从所述路径起点到所述路径终点的最短路径，还包括：获取所述最短路径所经过的多个路网单元中各路网单元的建筑物标识和楼层标识；当所述最短路径的各路网单元中相邻的两个路网单元分别是第一路网单元和第二路网单元且所述第一路网单元中的第一建筑物标识和所述第二路网单元中的第二建筑物标识不同时，利用所述第一建筑物标识和所述第二建筑物标识，查询出第一建筑物标识指示的建筑物与第二建筑物标识指示的建筑物之间具有连通关系的路网单元的第一关联关系；所述第一关联关系，包括：第一建筑物标识、第二建筑物标识、第一建筑物标识指示的建筑物内与第二建筑物标识指示的建筑物连通的楼层的第一楼层标识、第二建筑物标识指示的建筑物内与第一建筑物标识指示的建筑物连通的楼层的第二楼层标识、所述第一楼层标识指示的楼层内与所述第二楼层标识指示的楼层所连接的第三路网单元的第三路网单元标识、以及所述第二楼层标识指示的楼层内与所述第一楼层标识指示的楼层所连接的第四路网单元的第四路网单元标识；所述第一路网单元携带有第一路网单元标识和第一路网单元所在楼层的楼层标识、所述第二路网单元携带有第二路网单元标识和所述第二路网单元所在楼层的楼层标识；当所述第三路网单元标识与所述第一路网单元标识不同且第一楼层标识与第一路网单元所在楼层的楼层标识不同时，获取第三路网单元中的跨楼层端点标识和第一路网单元中的跨楼层端点标识；当所述第三路网单元中的跨楼层端点标识和第一路网单元中的跨楼层端点标识相同时，确定能够从第一路网单元中的跨楼层端点与所述第三路网单元连通，得到第一建筑物
标识指示的建筑物内从所述第一路网单元到达第三路网单元需要经过的跨楼层端点和楼层；当所述第三路网单元中的跨楼层端点标识和第一路网单元中的跨楼层端点标识不相同时，利用所述第三路网单元携带的楼层标识和所述第一路网单元中的跨楼层端点标识，对多个路网单元进行遍历，得到具有所述第三路网单元携带的楼层标识和所述第一路网单元中的跨楼层端点标识的第五路网单元，并确定能够从第一路网单元中的跨楼层端点与所述第五路网单元连通；规划从所述第五路网单元到所述第三路网单元之间的第一子路径，并得到所述第一子路径所经过的路网单元，从而得到第一建筑物标识指示的建筑物内从所述第一路网单元到达第三路网单元需要经过的跨楼层端点、路网单元和楼层；当所述第三路网单元标识与所述第一路网单元标识不同且第一楼层标识与第一路网单元所在楼层的楼层标识相同时，规划从所述第一路网单元到所述第三路网单元之间的第二子路径，并得到所述第二子路径所经过的路网单元，从而得到第一建筑物标识指示的建筑物内从所述第一路网单元到达第三路网单元需要经过的路网单元；得到第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的跨楼层端点和楼层，第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的跨楼层端点、路网单元和楼层，或者第二建筑物标识指示的建筑物内从所述第二路网单元到达第四路网单元需要经过的路网单元；从多个建筑物之间连通路径的信息中，查询出具有所述第一建筑物标识、所述第二建筑物标识、第一路网单元中的楼层标识和第二路网单元中的楼层标识的建筑物之间连通路径的信息，得到连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径；基于所述连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径、所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点和所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点，生成导航提示信息；其中，所述节点，包括：路网单元、跨楼层端点和楼层。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径、所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点和所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点，生成导航提示信息，包括：从所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的跨楼层端点的跨楼层端点标识，从所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的跨楼层端点的跨楼层端点标识，利用获取到的跨楼层端点标识，形成“乘坐所述端点标识指示的楼梯、直梯或者扶梯”的导航提示信息；从所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取所述第一路网单元在第一建筑物标识指示的建筑物内经过的楼层的楼层标识，从所述第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的节点中获取第二路网单元在第二建筑物标识指示的建筑物内经过的楼层的楼层标识，利用获取到的所述楼层标识，形成“请到达所述楼层
标识对应楼层”的导航提示信息；获取所述连通第一建筑物标识指示的建筑物和第二建筑物标识指示的建筑物的路径的路径标识，利用所述路径标识，形成“请经过建筑物之间的所述路径标识对应路径”的导航提示信息。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离，包括：若所述路网分组的数量大于预设数量，则将分别计算得到的经过多个路网分组中各路网分组中路网单元的路径的路径距离相加，得到路径长度计算结果；当大于预设数量的路网分组中，有路网分组中路网单元数量大于预设数量时，获取路网单元数量大于预设数量的路网分组中的各路网单元的建筑物标识和楼层标识；当所述路网单元数量大于预设数量的路网分组中相邻的两个路网单元的建筑物标识不同时，利用路网单元数量大于预设数量的路网分组中的、相邻的两个路网单元的建筑物标识，查询出所述路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的两个路网单元分别所在的建筑物之间具有连通关系的路网单元的第二关联关系；利用具有不同建筑物标识的两个路网单元的楼层标识，对查询出的所述第二关联关系进行遍历，得到具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层；获取具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层的楼层标识、具有不同建筑物标识的两个路网单元所在楼层的楼层标识以及具有不同建筑物标识的两个路网单元分别所在的建筑物内的楼层高度；利用具有不同建筑物标识的两个路网单元在各自的建筑物内需要经过的楼层的楼层标识、具有不同建筑物标识的两个路网单元所在楼层的楼层标识以及具有不同建筑物标识的两个路网单元分别所在的建筑物内的楼层高度，计算得到路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的、且具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内需要经过的路径长度；将计算得到的路网单元数量大于预设数量的路网分组中、相邻的、且具有不同建筑物标识的两个路网单元分别在各自的建筑物内需要经过的路径长度与所述路径长度计算结果相加，计算得到所述前沿中的各路网单元与所述路径起点的距离。

技术总结
本申请提供了一种建筑群内跨楼层的路径规划方法，通过从预先设定的室内路网拓扑结构中确定出路径起点所在的起点路网单元以及路径终点所在的终点路网单元，然后，在室内路网拓扑结构中，从起点路网单元开始，计算出从路径起点到路径终点的最短路径，并将计算出的最短路径确定为路径起点与路径终点之间的规划路径，可以利用室内路网拓扑结构中的德洛内三角区域类型的路网单元，将建筑物的室内划分为多个可以连通的路网单元，从而完成对室内路径的规划。的规划。的规划。


技术研发人员：齐焕然 魏海龙 王珏
受保护的技术使用者：北京博能科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/8/13