基于Dijkstra算法的盲道導(dǎo)航軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

曹夢(mèng)凡 李佩玲 唐軻

摘要：針對(duì)盲人的出行需求，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一款盲道導(dǎo)航軟件，引導(dǎo)盲人在盲道上行走，幫助盲人感知道路，保障盲人安全出行。該文首先介紹了該軟件的功能設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)組織方式。其次，就系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用的關(guān)鍵技術(shù)，即Socket通信技術(shù)與基于Dijkstra算法的最短路徑規(guī)劃進(jìn)行介紹。最后，使用該軟件在徐州選定的街區(qū)進(jìn)行實(shí)地測(cè)試，探究軟件的可行性。

關(guān)鍵詞：盲道導(dǎo)航;Dijkstra算法;最短路徑規(guī)劃

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）30-0082-04

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年中國(guó)盲人數(shù)量已達(dá)到1700萬(wàn)人[1]。然而，我們?cè)谌粘Ｉ钪泻茈y看到盲人和視障患者的身影，出行難、出行機(jī)會(huì)少、出行范圍小已經(jīng)成為盲人群體亟待解決的問(wèn)題。

人類獲取外部信息的最主要感官為視覺(jué)，因此視障人群很難判斷周圍物體的位置和相對(duì)關(guān)系，造成生活中的諸多不便[2]。如今盲人出行已有諸多無(wú)障礙設(shè)施和產(chǎn)品的幫助，但固定的無(wú)障礙設(shè)施使用場(chǎng)景限定，不足以滿足盲人的出行需求，這就需要便攜的導(dǎo)盲工具。當(dāng)前盲人大多還是借助盲杖或?qū)と鲂校忻嫔弦查_(kāi)發(fā)出了多種導(dǎo)盲產(chǎn)品，例如電子導(dǎo)盲杖、導(dǎo)盲眼鏡、導(dǎo)盲機(jī)器人等[3]。盲杖簡(jiǎn)單易使用，但功能單一，導(dǎo)盲犬靈活，但資源有限且受外界影響大，電子導(dǎo)盲產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)、功能齊全，但價(jià)格昂貴，不足以普及。而導(dǎo)航系統(tǒng)操作方便、普及率高、成本低，為生活出行帶來(lái)了極大的便利。

針對(duì)盲人群體特殊的空間認(rèn)知，綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，本文旨在基于盲道建設(shè)上，專為盲人設(shè)計(jì)一款智能語(yǔ)音化的盲道導(dǎo)航系統(tǒng)，以解決盲人的出行問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)路徑引導(dǎo)，增強(qiáng)盲人的安全感與方向感。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)外業(yè)調(diào)查、測(cè)繪采集以及內(nèi)業(yè)處理等工作，建立盲道地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，以該數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，依托計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一套低成本、語(yǔ)音化的“基于路徑智能規(guī)劃的盲道搜索與導(dǎo)航系統(tǒng)”。該系統(tǒng)針對(duì)盲人設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)盲道路徑規(guī)劃與導(dǎo)航，通過(guò)設(shè)置常用地址簡(jiǎn)化導(dǎo)航功能，在危險(xiǎn)情況下可通過(guò)呼叫緊急聯(lián)系人和應(yīng)急報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)盲人初步自救。本系統(tǒng)旨在解決盲人出行難、困難多、尋求幫助不便利的問(wèn)題，為盲人出行提供便捷有力的服務(wù)。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本盲道導(dǎo)航系統(tǒng)以百度地圖的Android地圖SDK、Android定位SDK為基礎(chǔ)，百度地圖SDK是基于Android開(kāi)發(fā)語(yǔ)言編寫的應(yīng)用程序接口，在本項(xiàng)目中主要借助了地圖顯示、定位、點(diǎn)線繪制、路線規(guī)劃四項(xiàng)技術(shù)。

由于盲人對(duì)空間感知的不全面、對(duì)地理要素的認(rèn)識(shí)缺少以及較低的應(yīng)急處理能力，盲人出行除了核心的盲道導(dǎo)航功能之外，他們還需要一些輔助功能來(lái)幫助他們?cè)谕庑凶邥r(shí)能夠應(yīng)對(duì)多變的環(huán)境狀況和不可預(yù)測(cè)的突發(fā)情況。因此，我們?cè)诮Y(jié)合現(xiàn)有導(dǎo)航軟件的基礎(chǔ)上，考慮到盲人群體的特殊性，簡(jiǎn)化融合，在主菜單界面設(shè)計(jì)了以下五大主要功能：

1）發(fā)送位置信息

用戶可通過(guò)該功能向緊急聯(lián)系人以短信的形式發(fā)送實(shí)時(shí)位置信息。該功能利用Android中的SmsManager（短信管理器）管理短信操作，首先獲取收信人號(hào)碼和短信文字內(nèi)容包括時(shí)間、位置、經(jīng)度、緯度相關(guān)字符串，通過(guò)SmsManager類和sendTextMessage（）方法調(diào)用系統(tǒng)的短信接口進(jìn)行短信發(fā)送，當(dāng)用戶確認(rèn)相關(guān)內(nèi)容后即發(fā)送給收信人。

2）當(dāng)前位置播報(bào)

盲人無(wú)法以視覺(jué)方式去認(rèn)識(shí)客觀世界，他們只能通過(guò)觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等其他非視覺(jué)感知方式去獲取外界信息，因而，他們所感知的地理信息也與常人不同[1]。即使是弱視力的視障人士也很難在復(fù)雜的外界環(huán)境信息中準(zhǔn)確地作出判斷，這些都極大程度地阻礙了他們?cè)谛凶咧信袛喾轿弧@取地理要素以及作出相應(yīng)反應(yīng)的能力。所以，對(duì)于盲人來(lái)說(shuō)，知曉自己當(dāng)前所處位置是十分重要的。“當(dāng)前位置播報(bào)”功能調(diào)取用戶當(dāng)前GPS定位信息，通過(guò)BDLocation類的各種getLatitude（）、getLongitude（）等get方法獲得一系列定位相關(guān)的全部結(jié)果，并以語(yǔ)音播報(bào)形式告知用戶，包括時(shí)間、位置、經(jīng)緯度。其中，語(yǔ)音播報(bào)采用Android原生的TTS（TextToSpeech）接口，其基本使用主要通過(guò)實(shí)例并初始化TTS對(duì)象，使用textToSpeech.speak（）方法進(jìn)行簡(jiǎn)單播報(bào)，并可用setPitch（）和setSpeechRate（）方法控制音調(diào)和語(yǔ)速。

3）選擇常用地址

鑒于盲人出行的不便利，他們出行往往去向幾處固定的地點(diǎn)。在系統(tǒng)設(shè)置中，允許盲人進(jìn)行常用地址的編輯與存儲(chǔ)，添加方式分為手動(dòng)輸入和設(shè)定當(dāng)前位置為常用地址兩種方式。盲人在需要導(dǎo)航時(shí)可直接通過(guò)該功能呼出常用地址列表，選擇地址進(jìn)行導(dǎo)航，提高便利性，高效完成固定路線的導(dǎo)航。

4）呼叫緊急聯(lián)系人

“呼叫緊急聯(lián)系人”功能幫助盲人在盲道導(dǎo)航中也能快速向緊急聯(lián)系人撥號(hào)，完成及時(shí)便捷的通話。該功能同樣使用Android平臺(tái)TelephonyManager（電話管理器）調(diào)用撥號(hào)器撥打指定電話號(hào)碼，主要為getSystemService（）獲得TelephonyManager的服務(wù)對(duì)象，將電話號(hào)碼轉(zhuǎn)為uri，實(shí)例化intent，設(shè)置ACTION_CALL和uri參數(shù)跳轉(zhuǎn)到撥號(hào)界面直接撥打電話。

5）應(yīng)急報(bào)警

考慮到盲人易遇危險(xiǎn)以及遇到危險(xiǎn)后難以尋求幫助的情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了應(yīng)急報(bào)警的功能模塊。在該功能模塊中，盲人可向常用報(bào)警電話快速撥號(hào)。

1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)盲道導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航功能和登錄等其他基本功能，本系統(tǒng)利用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，主要包括地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)和用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。為方便測(cè)試，本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在江蘇省徐州市云龍湖景區(qū)東南方向的一個(gè)街區(qū)（34°13′7″N-34°13′41″N，117°9′8″E-117°10′1″E）采集盲道數(shù)據(jù)，該街區(qū)地圖如圖2所示。

1.3.1 地理空間數(shù)據(jù)組織

地理數(shù)據(jù)即為試驗(yàn)區(qū)域采集所得的盲道上的點(diǎn)數(shù)據(jù)及其連成的盲道線數(shù)據(jù)。盲道上點(diǎn)數(shù)據(jù)是通過(guò)RTK（Real-time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分測(cè)量技術(shù)）獲取的厘米級(jí)精度的數(shù)據(jù)，保證了盲道位置信息的準(zhǔn)確性，從而一定程度上提高移動(dòng)終端的定位精度。點(diǎn)數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)如表1所示，為保證點(diǎn)可被檢索，將點(diǎn)號(hào)設(shè)置為主鍵且作為唯一標(biāo)識(shí)字段。

獲得的點(diǎn)數(shù)據(jù)按實(shí)際情況依順序連接得到盲道線數(shù)據(jù)，對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在CAD中結(jié)合路的拐點(diǎn)和道路實(shí)際狀況將其打斷，最終在試驗(yàn)區(qū)中得到30條盲道線段;然后在ArcGIS 10.2中獲取每條線段的長(zhǎng)度。為便于后續(xù)盲道路徑規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)，為每條線段編號(hào)，并存儲(chǔ)每條線段鄰接的線號(hào)集合，線數(shù)據(jù)組織如表2所示。為避免后續(xù)算法執(zhí)行時(shí)每次都遍歷所有線，每條路段都將被存儲(chǔ)為一個(gè)獨(dú)立的表，根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的實(shí)際情況，對(duì)需要的盲道線數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取，減少客戶端訪問(wèn)服務(wù)器的次數(shù)，保證該系統(tǒng)的健壯性。

1.3.2用戶數(shù)據(jù)組織

用戶信息表用來(lái)存儲(chǔ)用戶注冊(cè)時(shí)提交的個(gè)人信息以及與用戶綁定的緊急聯(lián)系人的聯(lián)系方式，為每一位用戶分配唯一的用戶ID來(lái)標(biāo)識(shí)不同用戶。用戶信息的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如表3所示。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 Socket通信技術(shù)

本軟件采用Socket（套接字）實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端雙向可靠連接的實(shí)時(shí)通信。Socket是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元[4]，它是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的復(fù)雜操作抽象化的一組通信接口[5]，具有穩(wěn)定、傳輸數(shù)據(jù)量小的特點(diǎn)，適合于客戶端與服務(wù)器端之間的信息實(shí)時(shí)交互。

在通信過(guò)程中，客戶端是主動(dòng)的，服務(wù)端是被動(dòng)的。在服務(wù)端，首先創(chuàng)建服務(wù)器Socket對(duì)象，將其與一個(gè)特定地址（IP地址+端口號(hào)）綁定，服務(wù)端監(jiān)聽(tīng)器持續(xù)監(jiān)聽(tīng)該端口，等待客戶端發(fā)送連接請(qǐng)求;在客戶端，同樣創(chuàng)建Socket對(duì)象，由連接服務(wù)器的線程connectThread向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求，從而建立起二者連接。此時(shí)，客戶端可以向服務(wù)端請(qǐng)求盲道數(shù)據(jù)，服務(wù)端從數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)出數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成字符串，由SendCallback（）函數(shù)調(diào)起數(shù)據(jù)發(fā)送線程將字符串發(fā)送給客戶端，完成服務(wù)端與客戶端的數(shù)據(jù)傳輸。客戶端的發(fā)送數(shù)據(jù)線程sendThread、接收數(shù)據(jù)線程ReceiveThread與服務(wù)器端的發(fā)送信息線程SendData、接受信息線程ReceiveCallback相互合作完成數(shù)據(jù)的傳輸。Socket通信過(guò)程如圖3所示。

2.2基于Dijkstra算法的盲道路徑規(guī)劃

2.2.1 Dijkstra算法的基本原理

Dijkstra算法是1959年由荷蘭計(jì)算機(jī)科學(xué)家Dijkstra提出的圖論中求最短路徑的常用算法[6]。該算法可求得圖中一點(diǎn)到其他任一頂點(diǎn)的最短路徑[7]。它是求解單源最短路徑問(wèn)題所使用的最廣泛和最經(jīng)典的算法。

Dijkstra算法執(zhí)行的基本步驟是：首先建立一個(gè)用于保存已找到最短路徑的結(jié)點(diǎn)集合T和一個(gè)用于保存源結(jié)點(diǎn)[v0]到其余結(jié)點(diǎn)[vi]的最短距離的數(shù)組D，然后按以下步驟進(jìn)行：

1）初始化：遍歷所有結(jié)點(diǎn)，初始化數(shù)組D，其中[v0]的最短路徑被賦值為[D0=0]，對(duì)于[v0]能直接到達(dá)的點(diǎn)的最短路徑[Di]賦值為[v0]與[vi]的距離，不能直接到達(dá)的結(jié)點(diǎn)的最短路徑賦值為無(wú)窮大。集合T初始化為[T=v0]。

2）更新結(jié)點(diǎn)集合T：從數(shù)組D中選取最小值，將該值對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)加入集合T中。

3）判斷新加入集合T的結(jié)點(diǎn)是否有其他出度，若有，判斷其最短路徑是否比數(shù)組D中的值小，如果是，就替換數(shù)組D中的值。

4）重復(fù)2）、3），直至集合T包含所有結(jié)點(diǎn)。

2.2.2盲道最短路徑規(guī)劃

在選取最短路徑算法時(shí)，需要遵循以下3個(gè)原則：①算法運(yùn)行速度快;②盡可能少地占用系統(tǒng)資源;③算法具有較好的穩(wěn)定性[8]。Dijkstra算法可以得出最短路徑的最優(yōu)解，但是由于它需要遍歷計(jì)算所有結(jié)點(diǎn)，將每一個(gè)結(jié)點(diǎn)作為集合中的對(duì)象參與算法運(yùn)算，所以在數(shù)據(jù)量繁多的時(shí)候運(yùn)算速度不是很理想，效率相對(duì)較低。

為了在一定程度上提高算法的計(jì)算效率，我們將算法的輸入集進(jìn)行優(yōu)化，將盲道路段抽象為結(jié)點(diǎn)，路段長(zhǎng)度抽象為邊。同時(shí)需要保證每一條盲道線數(shù)據(jù)首尾相接，端點(diǎn)重合，使得抽象后的結(jié)點(diǎn)在算法空間中的數(shù)據(jù)意義保持不變。抽象后就只需遍歷線集而非點(diǎn)集，從而減少了算法運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)量。這樣，原本的源結(jié)點(diǎn)就轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄蠛蟮钠瘘c(diǎn)所在路段。

為實(shí)現(xiàn)在盲道上的導(dǎo)航，需要將盲人引導(dǎo)到盲道上，因此需要將整個(gè)導(dǎo)航路徑分解成三部分：①盲人所在起點(diǎn)--盲道上起點(diǎn);②盲道上起點(diǎn)--盲道上終點(diǎn);③盲道上終點(diǎn)--目的地。其中，①和③采用百度地圖提供的找路算法，②采用本文提出的基于Dijkstra優(yōu)化的盲道尋徑算法。

盲道最短路徑規(guī)劃主要包括以下4個(gè)步驟：

1）計(jì)算垂點(diǎn)。獲取盲人所在起點(diǎn)和終點(diǎn)后，計(jì)算兩點(diǎn)到盲道線集中最鄰近的路段的垂點(diǎn)d1、d2，并確定垂點(diǎn)所在線的線號(hào)及其相鄰兩點(diǎn)在該線段上的編號(hào)。以d1、d2為分割點(diǎn)將所在路段分割為兩條路段，得到新線集SL。SL根據(jù)下一步驟尋徑路線的順逆情況而不同，本文研究區(qū)域內(nèi)該線集共計(jì)30條線段，d1、d2分別作為盲道上的初始起點(diǎn)和初始終點(diǎn)。

2）當(dāng)d1、d2在同一條路段上時(shí)，由d1、d2及其間結(jié)點(diǎn)組成初始尋徑結(jié)果點(diǎn)集Rinitial。當(dāng)d1、d2不在同一條盲道路段上時(shí)，執(zhí)行尋徑算法。由于線被抽象成點(diǎn)，納入矩陣計(jì)算的線長(zhǎng)按線段上點(diǎn)序分為順序行走和逆序行走，兩種不同的情況會(huì)導(dǎo)致線的鄰接關(guān)系和路徑長(zhǎng)度發(fā)生改變。因此我們將依據(jù)（1）中得到的新線集SL構(gòu)建4個(gè)不同的鄰接矩陣M，分別對(duì)應(yīng)①d1所在線順序走出，d2所在線順序進(jìn)入;②d1所在線順序走出，d2所在線逆序進(jìn)入;③d1所在線逆序走出，d2所在線順序進(jìn)入;④d1所在線逆序走出，d2所在線逆序進(jìn)入四種情況。因此，N×N的鄰接矩陣M根據(jù)式（1）賦值：

[Mij=∞ ，? li、lj不鄰接|lj| ，? li、lj鄰接i，j∈1，2，…，N]? ? ? ? ? ?（1）

其中[li、lj]為任意兩條盲道路段，[|lj|]為[lj]路段的長(zhǎng)度，N為總路段數(shù)。

生成鄰接矩陣后依照傳統(tǒng)Dijkstra算法獲得最短路徑樹(shù)，將初始尋徑結(jié)果點(diǎn)集Rinitial連成線即為初始導(dǎo)航路徑。

此時(shí)，將該盲道導(dǎo)航路徑與盲道外的百度尋徑結(jié)果拼接，理論上拼接結(jié)果即為用戶起點(diǎn)到目的地的完整導(dǎo)航路徑。但經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，由于百度地圖導(dǎo)航的數(shù)據(jù)源中并不包含盲道數(shù)據(jù)，拼接結(jié)果可能存在路徑相交或重疊的情況，如圖4所示。因此，執(zhí)行步驟3）及步驟4），對(duì)該導(dǎo)航路徑進(jìn)行調(diào)整。

（藍(lán)色點(diǎn)：用戶導(dǎo)航起點(diǎn);藍(lán)色線：百度導(dǎo)航路徑;紅色：盲道路徑）

3）計(jì)算初始導(dǎo)航路徑的頭尾分別與百度地圖的尋徑結(jié)果的第一個(gè)交點(diǎn)，將兩個(gè)交點(diǎn)定義為盲道上的新起點(diǎn)[d1']和新終點(diǎn)[d2']。

4）根據(jù)[d1']、[d2']，重新生成結(jié)果集，得到更新后的尋徑結(jié)果Rupdate，將其與百度尋徑結(jié)果拼接，將最終導(dǎo)航結(jié)果點(diǎn)集Rfinal可視化。

盲道路徑規(guī)劃的流程圖如圖5所示。

對(duì)于結(jié)點(diǎn)數(shù)量為n的圖，傳統(tǒng)Dijkstra算法求解最短路徑需要迭代n-1次，在最差情況下的時(shí)間復(fù)雜度為[On2]。以本文研究區(qū)域?yàn)槔灿?jì)188個(gè)結(jié)點(diǎn)，30條盲道路段。則優(yōu)化輸入集的Dijkstra算法的時(shí)間復(fù)雜度為8×[O302]，而Dijkstra算法的時(shí)間復(fù)雜度為O（[1882]），可見(jiàn)優(yōu)化后的算法時(shí)間復(fù)雜度更低，計(jì)算機(jī)執(zhí)行算法的工作量更小。

3 系統(tǒng)測(cè)試

基于以上研究和技術(shù)支持，我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一套具有語(yǔ)音功能、盲道尋找、應(yīng)急報(bào)警處理等功能的盲道搜索與導(dǎo)航系統(tǒng)，并于實(shí)地進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。研究范圍為江蘇省徐州市泉山區(qū)金山南路、金山東路、泰山路、三環(huán)南路之間約占1.2平方公里的區(qū)域（圖2），該區(qū)域內(nèi)有許多居民小區(qū)、社會(huì)福利院、派出所、文娛場(chǎng)所，大部分街道較為開(kāi)闊，連接道路之間有必要的斑馬線，盲道相對(duì)完整和連續(xù)。

安裝該App到手機(jī)并打開(kāi)，在用戶允許相關(guān)權(quán)限后，進(jìn)入地圖顯示界面并定位到用戶當(dāng)前位置，在上方輸入框中輸入導(dǎo)航目的地，點(diǎn)擊“導(dǎo)航”按鈕即開(kāi)始路徑導(dǎo)航，在導(dǎo)航過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶實(shí)時(shí)位置進(jìn)行語(yǔ)音提醒，為用戶提供基礎(chǔ)的路徑語(yǔ)音導(dǎo)航。點(diǎn)擊“菜單”呼出主菜單界面，如圖6，我們?yōu)槊總€(gè)功能按鈕分配足夠大的屏幕占比，便于盲人進(jìn)行操作。

實(shí)地系統(tǒng)測(cè)試中，在范圍內(nèi)隨機(jī)選擇兩處地點(diǎn)分別作為起點(diǎn)和終點(diǎn)，進(jìn)行盲道路徑導(dǎo)航。例如，我們以金山花園小區(qū)內(nèi)某一居民樓為起點(diǎn)，以龍潤(rùn)山莊為終點(diǎn)，此次盲道路徑規(guī)劃的導(dǎo)航路線如圖7所示。在整個(gè)導(dǎo)航過(guò)程中，主要在基礎(chǔ)導(dǎo)航、道路變向、偏離路線、達(dá)到終點(diǎn)這些情況下對(duì)用戶進(jìn)行語(yǔ)音提示，見(jiàn)表4。

在本次測(cè)試過(guò)程中，能較好地完成用戶起點(diǎn)到盲道的引導(dǎo)、盲道上的路徑規(guī)劃和導(dǎo)航以及最后到目的地終點(diǎn)的路線，在導(dǎo)航中同時(shí)有輔助語(yǔ)音播報(bào)，提醒用戶方位和距離等，進(jìn)而完成路線引導(dǎo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合利用RTK高精度定位、衛(wèi)星定位、基于Dijkstra的最短路徑規(guī)劃、Socket通信等技術(shù)開(kāi)發(fā)移動(dòng)端盲人導(dǎo)航系統(tǒng)，引導(dǎo)盲人在盲道上安全行走。除基礎(chǔ)盲道導(dǎo)航功能外，還為該類特殊用戶群體提供實(shí)時(shí)位置反饋、常用地址設(shè)置、緊急聯(lián)系人呼叫、應(yīng)急報(bào)警等服務(wù)，方便盲人使用并為盲人出行提供有力的安全保障。

本系統(tǒng)進(jìn)行盲道最短路徑規(guī)劃時(shí)優(yōu)化了輸入集，在經(jīng)典Dijkstra算法的基礎(chǔ)上，將線要素抽象成點(diǎn)要素，提高了算法的運(yùn)算效率，降低了求解最短路徑的時(shí)間復(fù)雜度。本系統(tǒng)可有效幫助盲人出行，降低他們的出行困擾，實(shí)現(xiàn)路徑引導(dǎo)，增強(qiáng)盲人的安全感、方向感，使盲人的空間認(rèn)知更清晰，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。可針對(duì)不同地區(qū)的城市發(fā)展情況、道路環(huán)境以及盲道的設(shè)置擴(kuò)展和調(diào)整系統(tǒng)，在實(shí)踐中改進(jìn)和提高，向?qū)嵱没较蚺Α?/p>

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