基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法与流程

1.本发明属于任务环境路径规划技术领域，特别涉及一种基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法。


背景技术：

2.面向作战任务的时空环境效能评估不是任何一个领域知识能够单独解决的复杂问题，涉及众多环境问题、分析方法、解决方案，以及相关领域的知识。环境影响分析的主要目的是分析环境因素的客观影响规律，相应的分析结论与具体的任务没有直接关系，但其结果可以为进一步针对具体任务的综合影响分析做支撑。涉及关于地形、土质、植被、气象等环境的相关大量的算法。任务的综合影响分析建立在环境客观影响分析的基础上，是针对具体任务的分析，讨论任务在局部受到的环境综合影响规律，不仅与环境相关，还与任务特点、风险偏好、执行的时间、参与的人员能力等其它因素有关。时空棱镜问题研究的是人类活动的边界问题，即一段时间范围内，人类移动速度受环境影响下，能够出现的最大的时空范围。在越野活动中研究时空棱镜可以从整体上对越野可到达性进行评估，分析越野活动可能出现的时空范围大小，关键点，时空容差能力等一系列问题，从而达到从整体上对任务效能进行评估的目的。但时空棱镜的不确定性，不仅仅来自于行进速度变化的影响，人类活动的复杂性与环境变化的复杂性，会导致出发和结束时间的不确定性、活动安排的不确定性、交通条件的不确定性等，最终导致分析结果的可靠性出现波动，结果与实际存在差异。现有可预测环境的最小时间路径规划算法能够解决连续变化环境的最短时间路径问题，为越野任务评估提供最短需要时间的参考，但是无法解决越野任务本身对一些关于环境适应度的整体评估，无法满足任务应用中对综合环境评估预测的精细化、全局化的要求。在时空棱镜中，将已确定时空坐标的起点与目标点称为锚点。现有经典的时空棱镜理论的各向同性和匀速假设中，忽略一个问题，环境对速度的影响大多是在静态的环境中评估的，即速度一般只和位置、行驶方向有关，与时间无关，产生大量无效运算，导致设备负荷增加，运算性能受到影响。环境是导致任务活动可达性区域变化的主要因素，通过路径分析手段只能对单条线路的性能进行分析，难以实现对考察区域的整体性能进行科学且直观的评估预测。


技术实现要素：

3.为此，本发明提供一种基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，通过精细化、全局化分析连续变化时空任务可到达域，实现对任务活动环境性能的整体评估，更加科学、合理。
4.按照本发明所提供的设计方案，提供一种基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，包含：
5.依据越野者机动能力效能评估的最短时间消耗代价，在时空坐标系中构建面向任务的用于描述时空环境影响规律的时空综合环境影响模型；
6.通过对时空综合环境影响模型进行栅格化处理并求解，将任务执行方案已确定时空坐标的起点和目标点作为锚点，利用时空轨迹追踪算法来预测任务执行对象沿空间直线运动中直线段在时空中的最短时间代价，其中，锚点为单点状、或为线状、或为散列多点状、或为面状；
7.利用最短时间代价来搜索求解用于描述任务活动应当避免时空区域的危险逃逸时空棱镜及用于描述可到达时空区域的可达域时空棱镜，依据两者所表示时空区域范围的差集来评估预测目标对象任务活动可到达时空范围。
8.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，所述时空综合环境影响模型采用在时空坐标系中记录综合环境随空间位置及时间连续变化的函数模型，其中，确定地表一点为原点、以向东方向为x轴、以向北方向为y轴、并以时间t为竖直向上的z轴建立三维直角坐标系，将该三维直角坐标系作为所述时空坐标系。
9.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，在随时间连续变化环境中，假设每个可能在越野途中经过的空间点均由一个最早到达时间和最晚停留时间构成该途径点在时空坐标系中的最早到达时空点和最晚停留时空点；所有可能途径点的最早到达时空点和最晚停留时空点分别构成连续的用于描述未来和过去时空面的下和上棱锥形时空表面；将起始时空点作为下锚点、到达时空点作为上锚点，以下和上棱锥形两个时空表面作为边界面，两边界面之间的时空区域作为所求解的用于表示能够按时完成任务的越野者可能出现的时空范围的可到达时空棱镜区域。
10.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，针对可达区域的预测评估，将起始时空点作为下锚点、到达时空点作为上锚点，以起始时空点开始，计算任务执行方案时空轨迹中每个时空点的最早到达时间，利用该最早到达时间相应的时空点形成可达域时空棱镜的下棱锥边界面；以到达时空点开始，反向计算任务执行方案时空轨迹中每个空间点准时到达终点的最晚出发时间，利用该最晚出发时间相应的时空点来形成可达域时空棱镜的上棱锥边界面；针对获取的上、下棱锥边界面，通过交集运算来获取通过可达域时空棱镜表示的目标时空范围。
11.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，危险逃逸时空棱镜按照时间及影响时空范围划分为用于描述危险事件发生时空范围的发生区、用于描述因活动能力受限不可能逃离危险事件波及时空范围的波及区,及用于描述因活动能力受限如果没有经历危险事件不可能到达时空范围的真空区，其中，波及区的下时空边界、发生区的除上下边界以外的时空边界及真空区上时空边界三者一起分割出一个闭合时空区域，利用该闭合时空区域作为用于表示完成任务必须躲避或因危险事件无法到达的时空区域范围的危险逃逸时空棱镜，危险逃逸时空棱镜下锚点是危险事件开始时刻的时空边缘，上锚点是危险事件结束时刻的时空边缘。
12.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，危险逃逸时空棱镜求解中，上下边界面均位于危险事件发生的空间范围内，其中，下时空边界面求解时，从危险事件发生的时刻开始，以环境允许的最大速度和最优路径并以危险事件的空间边缘为目的地，向过去反向推算危险事件范围内所有空间点能够脱离危险的最晚出发时间，对应的时空点即构成连续的棱锥形时空表面，该棱锥形时空表面即为用于表示越野者所处时空低于该时空面时能够逃离即将发生的危险事件的危险逃逸时空棱镜的下时空边
缘；上时空边界面求解时，从危险事件结束的时刻开始，以环境允许的最大速度和最优路径并从危险事件的空间边缘向内行驶，向未来正向推算危险事件范围内所有空间点在危险事件结束后能够到达的最早时间，对应的时空点即构成连续的棱锥形时空表面，该连续的棱锥形时空表面即为用于表示当前越野者如果没有受到过危险事件影响必然不可能出现在该时空面之下的危险逃逸时空棱镜的上时空边缘。
13.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，模型格栅化处理中，分别沿时空坐标系的x轴和y轴，以相同的空间间隔将空间栅格化，每个空间栅格确定一个空间栅格中心；沿t轴以相同的时间间隔分割，将时间和空间栅格化后的最小时空单元作为用于简化环境空间变化和时间变化复杂性的时空体素；获取描述未来或过去时空面时，通过在栅格化后的时空体素环境中，从相应锚点开始，求解每个空间栅格中心位置因环境或危险事件最早可能到达时空点来近似表达未来时空面；从相应锚点开始，求解每个空间栅格中心位置因环境或危险事件最晚可能停留时空点来近似表达过去时空面。
14.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，在时空体素中求解未来或过去时空面时，建立开放列表和已定列表，将点状锚点，散列多点状锚点，线状锚点，以及面状锚点边线附近位于空间栅格中心的时空点直接加入已定列表，将位于面状锚点内部位于空间栅格中心且时间在面状锚点附近的时空点也加入已定列表，对现有已定列表四周临近的空间栅格中心点进行最短时间代价评估，将评估后形成的时空点添加至开放列表；从开放列表中查找时间最早的时空点加入已定列表，采用路径搜索算法依据此点向空间临近的八个方向搜索，更新开放列表中临近时空点的最早到达时间，或评估未评估的空间栅格中心并加入开放列表，再次查找开放列表中时间最短的时空点加入已定列表，依此循环，直至计算出每个空间栅格中心的最早可能到达的时间；计算空间栅格中心位置的最晚停留时空点时，从开放列表中具备最晚停留时间的时空点开始，反向搜索每个空间栅格中心的最晚出发时间。
15.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，时空棱锥求解中，将相应段运动的时空轨迹作为连接当前时空点和目标空间栅格中心，且首尾相接的多个时空直线段构成的连续时空轨迹；每一时空直线段处于不同时空体素中，且除当前时空点和目标空间栅格中心外，每段的时空起始点和结束点为时空轨迹传入和穿出时空体素的时空坐标；时空轨迹追踪按序依次根据上一次穿出时空体素的时空坐标作为下一段时空直线段运动的时空起始点，结合空间移动方向、时空体素时空范围及在时空体素内按特定方向行驶的最大速度计算穿出时空体素时的时空坐标，直至在空间上到达目标空间栅格中心。
16.作为本发明基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，目标对象任务活动可到达时空范围通过任务可到达时空棱镜内但同时又在危险逃逸时空棱镜之外的时空范围来预测能够安全完成任务且可以逃避极端危险事件的可行时空区域。
17.本发明的有益效果：
18.本发明通过时空棱镜获取在可预测时空条件下任务执行方案可能出现的时空范围，利用危险时空棱镜来表示任务执行方案应当避免出现的时空边界，便于评价任务在相应时空执行时的可行性、可靠性、时空冗余度等问题，考虑环境随时间的连续变化，不会导致大量无效计算，通过分析综合环境的可达性边界来直观地表达和分析可到达空间域、在
各空间处的可行时间范围、关键节点的通过性等，实现连续变化时空任务可到达域的精细化、全局化的分析，且设备运算负荷运算输出复杂度可控，任务可到达时空域评估效率高，具有较好的应用前景。
附图说明：
19.图1为实施例中基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估流程示意；
20.图2为实施例中时空路径与时空棱镜空间示意；
21.图3为实施例中危险逃逸时空棱镜结构示意；
22.图4为实施例中越野时空棱镜算法原理示意；
23.图5为实施例中时空棱镜下边界面计算流程示意；
24.图6为实施例中时空棱镜上边界面计算流程示意；
25.图7为实施例中危险逃逸时空棱镜上下棱锥面计算流程示意；
26.图8为实施例中各类环境、态势、能力等因素对可到达时空域的影响关系示意；
27.图9为实施例中环境因素对任务活动可到达时空区域的影响示意；
28.图10为实施例中环境对任务活动通过性的影响示意；
29.图11为实施例中环境对任务活动通行性能的影响示意；
30.图12为实施例中越野能力和生物习性对任务活动可到达性的影响示意；
31.图13为实施例中态势设定中的态势概览示意；
32.图14为实施例中态势时空预测结果示意；
33.图15为实施例中态势对可到达时空域影响示意；
34.图16为实施例中不同类型任务的可达性示意。
具体实施方式：
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明。
36.利用算法对任务环境进行整体评估中，现有可预测环境的最小时间路径规划算法能够解决连续变化环境的最短时间路径问题，为任务评估提供最短需要时间的参考，但是无法解决一些关于环境对任务适应性的整体评价，包括但不止于完成以下评估项目：任务承担者可能出现在哪些时空；最晚什么时候出发；从哪些区域经过时间比较富余，从哪些空间比较富余；任意途中空间位置最早什么时候到达，最多能停留多久；在哪些区域的什么时间段可能会遭遇环境危险或与敌方相遇；是否能规避和怎么规避所在空间即将发生的危险。上述问题是对任务本身对环境适应程度的整体评估，此类问题通过最短时间路径规划是无法解决的。环境是导致任务活动可达性区域变化的主要因素，通过路径分析手段只能对单条线路的性能进行分析，难以实现对考察区域的整体性能进行科学且直观的评估预测。为此，本发明实施例，提供一种基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，参见图1所示，包含：
37.s101、依据越野者机动能力效能评估的最短时间消耗代价，在时空坐标系中构建面向任务的用于描述时空环境影响规律的时空综合环境影响模型；
38.s102、通过对时空综合环境影响模型进行栅格化处理并求解，将任务执行方案已
确定时空坐标的起点和目标点作为锚点，利用时空轨迹追踪算法来预测任务执行对象沿空间直线运动中直线段在时空中的最短时间代价，其中，锚点为单点状、或为线状、或为散列多点状、或为面状；
39.s103、利用最短时间代价来搜索求解用于描述任务活动应当避免时空区域的危险逃逸时空棱镜及用于描述可到达时空区域的可达域时空棱镜，依据两者所表示时空区域范围的差集来评估预测目标对象任务活动可到达时空范围。
40.通过时空棱镜获取在可预测时空条件下任务执行方案中可达区域范围，利用时空棱镜来表示任务执行方案中可能出现的时空边界，便于评价任务在相应时空执行时的可行性、可靠性、时空冗余度等问题，考虑环境随时间的连续变化，不会导致大量无效计算，利用时空棱镜方法分析综合环境的可达性边界并直观地表达和分析可到达空间域、在各空间处的可行时间范围、关键节点的通过性等特点，更加科学、合理，贴近现实。
41.时间地理学是是一种理解人类、自然和技术之间相互依存关系的普遍方法，其一般在一个包含n维的空间与1维的时间的概念坐标系下进行研究，时间与空间是正交的，个体的活动在时间维上是单向不可逆的。时间地理学基本要素是时空路径和时空棱镜。时空棱镜问题研究的是人类活动的边界问题，即一段时间范围内，人类移动速度受环境影响下，能够出现的最大的时空范围。在越野活动中研究时空棱镜可以从整体上对越野可到达性进行评估，分析越野活动可能出现的时空范围大小，关键点，时空容差能力等一系列问题，从而达到从整体上对任务效能进行评估的目的，科学、合理、有效，更加贴近实际应用环境。
42.如图2所示，一个静止物体的时空轨迹在时空坐标系中可以表示为一条与时间轴平行的直线(如ls)；一个连续移动物体的时空路径呈现为连续的曲线(如lm)；时空点p
′
start
与p
′
end
之间的时空区域u称为由出发时空点和到达时空点p
′
end
确定的时空棱镜，表达移动的对象在这段时间内可能出现的时空范围，p
′
end
p
′
start
分别称为时空棱镜的上下锚点；ppa是potential path area的缩写，代表了在时间预算内个体可能出现的空间范围。如果pa(xa,ya,ta),pb(xb,yb,tb)两点之间为匀速直线运动，其速度的计算公式为：
[0043][0044]
该值正好是lm与空间面的斜率，斜率值越小代表在空间中移动的速度越快。如ls所示，如果一个对象如果是静止的，那么它应当呈现为一条平行于时间轴的直线。时空棱镜对可到达性的表达主要基于这样的原理：如果从出发的时空点处，以任意不超过最大速度的时空轨迹能到达的时空区域记为n；以任意不超过最大速度的时空轨迹行进，能在规定时间前到达终点的区域所可能经过的时空区域记为r，则如下所示：
[0045]
u＝{(x,y,t)|(x,y,t)∈n∩(x,y,t)∈r}
[0046]
锚点ps′
tart
与pe′
nd
确定的时空棱镜u是即满足在指定时刻从指定起点出发能到达的时空，又满足能在另一指定时刻之前到达终点的时空。其反映了个体在起点、终点和一定的时间预算内旅行和活动的可能性。时空棱镜所表达的时空区域就是本案研究的可到达时空区域，不在该范围的时空区域受时间预算，环境影响和规则限制，或不可能从起点到达，或不可能按时到达终点。
[0047]
参见图3所示，左右子图分别为危险时空区域，和逃逸时空棱镜。如图所示逃逸时空棱镜结构主要分为三个部分，可定义为波及区，发生区和真空区，该三个部分合并为一个
闭合的时空区域，表达了为完成任务必须躲避或因危险事件无法到达的时空区域范围。
[0048]
波及区：在此时空区域内虽然当前不受影响，但由于移动能力问题，在未来也无法逃离即将发生的危险。此区域由下棱锥将时空分为外部区域和内部区域，棱锥面上时空点所代表的时间是指在相应空间点最晚应当离开的时间，如果晚于该点则必然无法逃离“未来”将要发生的危险。
[0049]
发生区：在此时空区域内危险事件正在发生，如果此区域为规整图形则与危险时空区域完全重合。
[0050]
真空区：如果任务承担者没有受到危险事件的影响，则不可能到达此区域。此区域由上部倒棱锥将时空分为外部区域和内部区域，其内部区域危险已经消失，但是由于移动速度限制，如果没有经过发生区是不可能出现在该区域的。
[0051]
本案方案，通过时空棱镜获取在可预测时空条件下任务执行方案中可达区域范围，利用时空棱镜来表示任务执行方案中可能出现的时空边界，便于评价任务在相应时空执行时的可行性、可靠性、时空冗余度等问题，考虑环境随时间的连续变化，不会导致大量无效计算，且运算负荷、运算输出复杂度可控，任务活动可达到时空域评估效率高，更加科学、合理。
[0052]
作为本发明实施例中基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，所述时空综合环境影响模型采用在时空坐标系中记录综合环境随空间位置及时间连续变化的函数模型，其中，确定地表一点为原点、以向东方向为x轴、以向北方向为y轴、并以时间t为竖直向上的z轴建立三维直角坐标系，将该三维直角坐标系作为所述时空坐标系。
[0053]
根据需要对环境客观影响进行分析，综合各种环境在评估时的状态给出相应空间点的最短时间消耗率形成基于时空体素的环境综合影响模型。最短时间消耗代价是计算危险逃逸边界和活动边界的关键环境综合代价，在越野中行进一段路程所需的最短时间。
[0054]
在时空环境综合影响模型中沿直线运动可以用一个函数表示。假设起点的时空坐标为(x1,y1,t)，目标空间点的到达时空坐标为(x2,y2,t δt)，其中δt为在两点之间移动的最短时间消耗。在大多数传统的分析方法中，δt仅与两点的空间位置有关，与t是没有关系的，即无论何时移动δt都是一样的，这个过程对应函数式δt＝f0(x1,y1,x2,y2)。但这明显不符合实际情况，由于环境在不停地发生变化，不同时刻的速度是不同的，δt与起止点的地理位置(x1,y1),(x2,y2)和出发时间t都有关系，更合理的表达应当是函数式δt＝f
′n(x1,y1,x2,y2,t)；相应的，如果已知时间t δt，而不知t，应该用函数式δt＝f
′r(x1,y1,x2,y2,t δt)。通过这种变化，可以有效地表达环境随时间连续变化的问题，比如遭遇恶劣气候，越野行动被迫停止，即时间代价立刻会累积到恶劣气候消失的边缘时间，随着恶劣气候消失，又回重新实现空间移动。而相反，如果采用δt＝f0(x1,y1,x2,y2)描述这个过程，在数学意义上，气候状态只有一个，越野行动将永远停止，或者恶劣天气的状态将会被忽略。采用随时间t有关系的两个函数式可以时刻体现环境变化对行驶速度的影响，是更加贴近实际情况的数学模型。
[0055]
作为本发明实施例中基于时空棱镜的任务活动可到达时空域评估方法，进一步地，在随时间连续变化环境中，假设每个可能在越野途中经过的空间点均由一个最早到达时间和最晚停留时间构成该途径点在时空坐标系中的最早到达时空点和最晚停留时空点；
所有可能途径点的最早到达时空点和最晚停留时空点分别构成下和上棱锥形时空表面，分别是用于描述“未来”和“过去”的时空面；将起始时空点作为下锚点、到达时空点作为上锚点，以下和上棱锥形两个时空表面作为边界面，两边界面之间的时空区域作为所求解的用于表示能够按时完成任务的越野者可能出现的时空范围的可到达时空棱镜区域。
[0056]
对于同一点出发时空点的所有最早到达时空点呈现连续曲面，对于同一到达时空点的所有最晚出发时空点呈现连续曲面。本案申请中，针对可达区域的预测评估，将起始时空点作为下锚点、到达时空点作为上锚点，以起始时空点开始，计算任务执行方案时空轨迹中每个时空点的最早到达时间，利用该最早到达时间相应的时空点来形成可达域时空棱镜的下棱锥边界面；以到达时空点开始，反向计算任务执行方案时空轨迹中每个空间点准时到达终点的最晚出发时间，利用该最晚出发时间相应的时空点形成可达域时空棱镜的上棱锥边界面；针对获取的上、下棱锥边界面，通过交集运算来获取通过可达域时空棱镜表示的目标时空范围。
[0057]
采用可到达时空棱镜来表达可到达时空域，忽略了极端危险对可到达域的影响，尤其是在可到达域内部的突发事件，会极大影响可到达域评估范围，导致单纯用可到达时空棱镜的评估结果偏离实际。任务活动有可能受到极为危险的事件破坏，任务方案应道避免受到危险事件的影响。本案申请中，危险逃逸时空棱镜按照时间及影响时空范围划分为用于描述危险事件发生时空范围的发生区、用于描述因活动能力受限不可能逃离危险事件波及时空范围的波及区,及用于描述因活动能力受限如果没有经历危险事件不可能到达时空范围的真空区，其中，波及区的下时空边界、发生区的除上下边界以外的时空边界及真空区上时空边界三者一起分割出一个闭合时空区域，利用该闭合时空区域作为用于表示完成任务必须躲避或因危险事件无法到达的时空区域范围的危险逃逸时空棱镜，危险逃逸时空棱镜下锚点是危险事件开始时刻的时空边缘，波及区的下时空边界的意义相当于可到达时空棱镜的上边界，是一种描述“过去”的时空面，上锚点是危险事件结束时刻的时空边缘，真空区上时空边界的意义相当于可到达时空棱镜的下边界，是一种描述“未来”的时空面。
[0058]
进一步地，危险逃逸时空棱镜求解中，上下边界面均位于危险事件发生的空间范围内，其中，下时空边界面(“过去”时空边界)求解时，从危险事件发生的时刻开始，以环境允许的最大速度和最优路径并以危险事件的空间边缘为目的地，向过去反向推算危险事件范围内所有空间点能够脱离危险的最晚出发时间，对应的时空点即构成连续的棱锥形时空表面，该棱锥形时空表面即为用于表示越野者所处时空低于该时空面时能够逃离即将发生的危险事件的危险逃逸时空棱镜的下时空边缘；上时空边界面(“未来”时空边界)求解时，从危险事件结束的时刻开始，以环境允许的最大速度和最优路径并从危险事件的空间边缘向内行驶，向未来正向推算危险事件范围内所有空间点在危险事件结束后能够到达的最早时间，对应的时空点即构成连续的棱锥形时空表面，该连续的棱锥形时空表面即为用于表示当前越野者如果没有受到过危险事件影响必然不可能出现在该时空面之下的危险逃逸时空棱镜的上时空边缘。
[0059]
进一步地，模型格栅化处理中，分别沿时空坐标系的x轴和y轴，以相同的空间间隔将空间栅格化，每个空间栅格确定一个空间栅格中心；沿t轴以相同的时间间隔分割，将时间和空间栅格化后的最小时空单元作为用于简化环境空间变化和时间变化复杂性的时空体素；获取描述未来或过去时空面时，通过在栅格化后的时空体素环境中，从相应锚点开
始，求解每个空间栅格中心位置因环境或危险事件最早可能到达时空点来近似表达未来时空面；从相应锚点开始，求解每个空间栅格中心位置因环境或危险事件最晚可能停留时空点来近似表达过去时空面。
[0060]
进一步地，在时空体素中求解未来或过去时空面时，建立开放列表和已定列表，将点状锚点，散列多点状锚点，线状锚点，以及面状锚点边线附近位于空间栅格中心的时空点直接加入已定列表，将位于面状锚点内部位于空间栅格中心且时间在面状锚点附近的时空点也加入已定列表，对现有已定列表四周临近的空间栅格中心点进行最短时间代价评估，将评估后形成的时空点添加至开放列表；从开放列表中查找时间最早的时空点加入已定列表，采用路径搜索算法依据此点向空间临近的八个方向搜索，更新开放列表中临近时空点的最早到达时间，或评估未评估的空间栅格中心并加入开放列表，再次查找开放列表中时间最短的时空点加入已定列表，依此循环，直至计算出每个空间栅格中心的最早可能到达的时间；计算空间栅格中心位置的最晚停留时空点时，从开放列表中具备最晚停留时间的时空点开始，反向搜索每个空间栅格中心的最晚出发时间。
[0061]
进一步地，时空棱锥求解中，将相应段运动的时空轨迹作为连接当前时空点和目标空间栅格中心，且首尾相接的多个时空直线段构成的连续时空轨迹；每一时空直线段处于不同时空体素中，且除当前时空点和目标空间栅格中心外，每段的时空起始点和结束点为时空轨迹传入和穿出时空体素的时空坐标；时空轨迹追踪按序依次根据上一次穿出时空体素的时空坐标作为下一段时空直线段运动的时空起始点，结合空间移动方向、时空体素时空范围及在时空体素内按特定方向行驶的最大速度计算穿出时空体素时的时空坐标，直至在空间上到达目标空间栅格中心。目标对象任务活动可到达时空范围通过任务可到达时空棱镜内但同时又在危险逃逸时空棱镜之外的时空范围来预测能够安全完成任务且可以逃避极端危险事件的可行时空区域。
[0062]
越野任务可以描述为：已知出发空间坐标、目标空间坐标、最早出发时间、最晚到达时间，要求从出发点开始，在规定时间范围内到达目标点的连续空间活动。其行驶轨迹可以表达为一个连续的空间轨迹，而这个连续的空间轨迹可以用首尾相接的、连接起点和终点的、大量较短的空间直线段来逼近。故求解轨迹最短消耗时间代价的关键在于计算时刻以环境能够允许的最大行驶速度行驶时，通过的每一小段空间直线运动的最短时间差。
[0063]
在分析每一小段空间直线段运动的时空轨迹时，已知运动起点的时空坐标以及空间直线段终点的空间坐标，该段空间直线运动必然发生在一到多个时空体素中。我们近似地认为在同一体素中环境影响一致，因此在同一体素中的最大行驶速度是相同的，如果不考虑在不同体素之间的速度突变，可以近似地将该段空间直线段运动的时空轨迹看作一个首尾相接的、连接本段空间直线段起点时空和本段空间直线段终点空间的、多段更短的时空直线段。每一时空直线段处于不同的体素中，其起点时空和终点时空正好是时空轨迹穿入和穿出体素的时空坐标。具体计算时，按照顺序，依次根据上一次穿出体素的时空坐标作为本段时空直线运动的起点时空，结合空间移动的方向、体素的时空范围、相应体素能够取得的最大行驶速度等因素计算穿出时空体素时的时空坐标，直至到达该段空间直线段的空间坐标。然后，对途径的每一段时空直线段的时间消耗求和，所得即该段空间直线运动的最短时间消耗代价。最后对每段空间直线段的最短时间消耗代价求和，所得即越野方案的最短时间代价。
[0064]
通过对时空环境进行栅格化处理，沿着x-y-t三轴分别以相同的空间和时间间隔将时空分割为时空单元立方体(时空体素，简称体素)。近似地认为在同一个时空单元中环境综合代价的时空增长率是一致的。栅格化过程中的环境隶属问题可设定为：在空间上，栅格化后的环境隶属于为对任务影响最大的一部分的环境，在时间上，环境的状态隶属于体素所在几何中心的环境状态。表达的是代价累积的时空速率，除了与时空环境有关外，还可能与其它因素有关，如任务执行中的行驶方向，历史轨迹等。故即使环境栅格化后，也不一定是一个数值，而是代表一种代价累积规律。
[0065]
理论上，对环境影响的认识过程就是对每个体素的计算过程。但事实上对考察时空区域内所有体素的都进行一遍计算是不现实的，且进行如此巨量的环境评估开销是巨大的，会导致计算过程中的爆炸问题。针对这个问题，本案实施例中，可利用时空轨迹，即在评估过程中用到哪个体素生成哪个体素，用多少，环境评估多少。
[0066]
离散化的意义在于简化复杂的变化规律。当栅格化的时空间隔大小合适时，可近似地认为在其所代表的时空内环境相似，其所有代价规律也一致。若(x0,y0,t0)为几何中心点，w
′
(
·
)为代价w(
·
)在体素内的近似表达，那么w近似可用如下公式表示：
[0067][0068]
参见图4所示，从环境数据到最终表示的可到达区域的时空棱镜的求解中，首先根据需要对环境客观影响进行分析，综合各种环境在评估时的状态给出相应空间点的最短时间消耗率形成基于时空体素的环境综合影响模型，然后根据需要计算两点之间在某时刻开始进行直线移动的最短时间；通过最小时间代价搜索，求出时空棱镜的上下棱锥表面；并对上下棱锥求并集，该并集所表达的时空范围即是时空棱锥。
[0069]
上下棱锥面计算中，可采用dijkstra算法向空间临近的八个方向搜索的策略实现每个空间点的最短到达时间搜索。除最简单的八向临近搜索外，实施例中还可依然支持其他类型的搜索策略，比如shirabe讨的具有一定宽度的行进路线搜索策略，或saha et al.研究的跨栅格搜索策略等，具体应用可以根据需求进行更换。图5为进行下棱锥边界面计算的流程，图6为计算上棱锥面的流程，对于上棱锥面的计算可以采用反算的思路，即将终点作为开始计算的第一个点，从与之临近的点开始计算到上一点最晚出发时间，计算流程和方法与下棱锥面相似。
[0070]
计算时空棱镜的上下边界面的关键在于采用基于的时空综合环境影响模型对路径进行搜索计算。以dijkstra算法为例，分析线状锚点的计算。传统时空棱镜计算时，时空中距离起点较近的可行路径被分为开放列表和已定列表，分别指已初步确定时间代价的路径和已完全确定时间代价的路径，通过不停查找最小时间代价来逐步完成所有路径的搜索。本案实施例中，可按以下步骤完成锚点的下界面计算：
[0071]
将在线状“锚点”上的时空点全部直接加入已定列表；对线状“锚点”附近的点全部进行一次最短时间代价评估，并将评估后的临近点全部加入初始开放列表。根据需要对环境客观影响进行分析，综合各种环境在评估时的状态给出相应空间点的最短时间消耗率，
形成基于时空体素的环境综合影响模型；计算两点之间在某时刻开始进行直线移动的最短时间；通过最小时间代价搜索，求出时空棱镜的上下棱锥表面，并通过对上下棱锥进行并集来获取所表达的时空范围，该时空范围即是时空棱锥。
[0072]
散列多点状“锚点”的计算与线状一致。面状锚点时空棱镜求解计算方法大部分与线状“锚点”的计算方法一致，但应避免处于面内部的点被评估。因此，在计算面状“锚点”时空棱镜之前，需先将面内的点和处于面边线的点一并加入初始的已定列表。
[0073]
环境是导致越野可达性变化的主要因素，通过路径分析手段只能对单条线路的性能进行分析，难以实现对考察区域的整体越野性能进行科学且直观的分析，但采用时空棱镜的方法研究越野环境的可达性边界可以直观地表达和分析可到达空间域、在各空间处的可行时间范围、关键节点(例如桥梁，渡河)的通过性特点等，实现对环境越野性能进行整体评估。本案方案实施例中，从两个角度对越野活动的时空范围进行评估：一是对于不可到达的时空区域，为避免被“未来”将发生的危险事件影响或波及不能进入的最小时空范围的边界，利用危险逃逸时空棱镜配合风险区域的时空表示对未来态势进行细节预测。二是通过改良的时空棱镜对任务行动在环境、态势、能力，以及任务特点的共同影响下的可到达时空域进行评估。借助危险逃逸时空棱镜的分析结果，通过评估结果能够体现任务对环境的整体适应能力。
[0074]
普通时空棱镜或危险逃逸时空棱镜均是基于体素的分析模拟，能够体现连续变化环境的影响，“锚点”不局限于时空点，可以是时空线、时空面、或则散列状多个时空点，使得评估方案更加科学性、合理性、直观性，以满足实际活动运用需求。
[0075]
为验证本案方案有效性，下面结合实验模拟数据做进一步解释说明：
[0076]
实验一：配合实验示例利用时空棱镜对环境的影响进行直观分析模拟。采用场景如下：长距离越野复杂仿真环境，与态势无关，各向异速，场景数据量较大的复杂仿真场景。环境会随时间连续变化，轮渡通过性会有周期性变化，考虑生物习性。用于对受环境及生物习性影响下的复杂通行性变化情况进行验证。包含以下组合：
[0077]
环境设定：综合仿真环境，该环境设定采用的地形为aster gdem 2dem数据，经纬度范围为e 120
°
～121
°
，n 41
°
～42
°
。河流、湖泊和人工建筑设施数据从openstreetmap采集；相关的四种土质的粘土含量的设想情况如表1所示。
[0078]
表1环境设定中的土质设定
[0079][0080]
参考anderson相关研究，设定研究区域预计在8:30～11:30降暴雨，之后气象条件良好，在雨后28小时内土质含水量逐步恢复原来水平。上述四种土质在降雨、气温、地形植被等条件的共同作用下的含水量变化预测如表2所示，在给定时刻之间的含水量可按照时间内插得到。
[0081]
表2四种土质的含水量变化预测值
[0082][0083]
在部分河流区段有轮渡，轮渡仅在服务时间段内可通过，服务时间如表3所示；桥梁在任意时段均可使用(桥梁限速vb:40km/h)。
[0084]
表3环境设定中的轮渡服务时间表
[0085][0086]
真实环境比上述仿真环境更加复杂，但设定能够在一定程度上代表各类环境影响类型，更复杂的环境构成只会表现出不同的规律，不会影响对实验结果的科学性判定。
[0087]
态势设定：无态势信息，环境中仅考虑任务承担人员。能力设定：长距离活动装备仿真能力设定，具体如下：
[0088]
越野装备主要性能参数如表4所示，其中vci1和vci
50
是越野车辆的机动车圆锥指数，分别指只通过1次最少需要土壤满足的额定圆锥指数，和通过50次至少需要土壤满足的额定圆锥指数。当土质的额定圆锥指数(rci)小于vci1时车辆无法通过，大于vci
50
时，车辆的通过性不受土质限制。平地行驶速度是指在路况良好的情况下，该车一般行驶的速度，最低速度指车辆长时间行驶能够接受的最低速度。最大爬坡度是指车辆面向坡度方向能行驶的最大坡度，为保证行驶安全和动力充沛，防止侧翻，规定无论行驶方向，坡度须小于最大爬坡度。由于车辆性质原因，不允许车辆通过人工建筑设施。
[0089]
表4机动车越野参数
[0090][0091]
根据choi等人对大型露天矿自卸汽车的寻路研究，车辆在上坡和下坡时速度影响不同。如表5所示，由于安全需要和生理需要，通常在长途越野期间还需适时安排餐饮及休息。除此之外，每行驶55分钟，休息5分钟。
[0092]
表5餐饮及休息安排
[0093][0094]
任务类型：越野行动仅受环境影响，主要考虑经济消耗相关的问题，考虑风险较少，与态势无关。
[0095]
图9为环境、态势、敌我双方能力及生物习性、各方任务特点等因素对我方最终的可到达时空域的影响关系。为解算如此复杂的依赖关系，需要组合采用可达域时空棱镜求
解和危险逃逸时空棱镜求解等方法来计算越野对象可能或应当避免出现的时空区域，以对越野任务的可到达时空域进行全面分析。
[0096]
时空栅格化方案：空间分辨率：90米；时间分辨率120秒。任务起点的时空坐标为p
start
＝(120.366
°
e,41.543
°
n,8:30am.)，终点的时空坐标为p
end
＝(120.524
°
e,41.363
°
n,12:20pm.)，具体实验有两个，一是按照场景设定直接计算从起点到终点的时空棱镜；二是按照环境设定中无降雨发生(即假设在第102页附录a表a-2中，各种土质的含水量保持在0:00am.时刻不变)计算起点到终点的时空棱镜。图9～11分别从整体形态，局部细节等展示了实验中两种环境对越野可到达域的整体影响，图示时空棱镜可以体现但不止于以下三个方面：
[0097]
1)环境的阻挡作用。如图10的d区处于山区位置，由于地形和越野装备能力限制，坡度大于一定程度将无法通过。同样，在图10的b区和c区，由于不具备涉水能力和相关规则约束，河流区域和人工设施区域均无法到达。因此时空棱镜在上述区域会存在大量空洞，通过其形态能够明显解读出受环境限制难以到达的时空区域；
[0098]
2)环境对通行能力的影响。如图11的a区，右下部分土质与其它三部分不同，以图中土质分界线为界，class4内的时空棱镜上界面的斜率较大，代表在此处越野速度较低，通行能力不及其它土质类型。图11的b区时空棱镜表面凹凸不平，这是由于该区域的坡度变化较大，导致通行能力受到了影响。对比图11的中有降雨(土质含水量在短期迅速增加)和无降雨(土质含水量不变化)两种情况下的可到达域空间范围大小，可以直观对比在环境的综合作用下降雨中对通行能力的影响。
[0099]
3)环境变化的影响。环境并非一成不变的，而是随着时间不断发生着连续变化或突变。如图11的c区，由于连续降雨导致土质湿度的连续变化，可见该区时空棱镜上界面的斜率随着时间在连续变大，这说明在此区域的越野速度正连续减慢。又如图10的a区域的轮渡，一般有固定的开放周期，仅在开放期可以通过轮渡区域过河，因此如图10的a区底部所示，即使提前到达轮渡空间区域，也必须等到开放时刻才能开始渡河，相应的，在时空棱镜a区顶部，一旦到达开放截止时间，将无法通过轮渡区域过河。受此影响，参考图9，实验的时空棱镜整体形态表现为以渡河为界的两个大的阶梯形态。
[0100]
实验二：越野能力和生物习性因素对可到达时空域影响的评估，与环境类似，任务主体的越野能力，生物习性，装备，训练水平等也会影响时空可到达性。这些因素也是通过影响实现对可到达时空域的影响，最终体现在时空棱镜的形态上。实验在上述场景和时空栅格化方案的基础上进行了三个实验，三个实验的起点p
start
和目标点p
end
的时空坐标分别为(120.366
°
e,41.543
°
n,8:30am.)，(120.524
°
e,41.363
°
n,12:20pm.)。它们在场景的基础上作如下设定：实验(a)：设定能力中越野人员不休息，不进行午餐，其余不变。实验(b)：完全按照上述场景设定实验。实验(c)：能力设定中车辆越野性能按照表6设定，其余不变。
[0101]
实验结果如图12所示，实验(b)的时空棱镜受午餐和阶段休息的影响，在时间轴方向有明显的柱状形态。而实验(a)由于不考虑进食和休息的需求，进食和休息的时间全部被用于越野，没有典型的柱状形态，结果实验(a)的可到达区域比实验(b)更大。实验(c)与实验(b)的区别在于越野装备的性能更低，这会直接影响越野能力表现，尤其是在图12所示右下角区域，由于低性能车辆因车辆圆锥系数要求较高，在该区域受降雨影响速度降低的很快，导致可到达区域明显小于实验(a)与实验(b)。
[0102]
通过对比三个结果的时空棱镜的形态，可以实现装备能力和生物习性对可到达时空区域的影响的直观对比，以分析此类因素的综合影响效果。
[0103]
表6性能较差的越野装备参数
[0104][0105]
实验三：态势因素对可到达时空域影响的评估，包含：态势时空预测和态势对可到达时空域的影响两方面。
[0106]
态势时空预测，以红方的视角对态势因素的影响进行分析。实验采用场景为火力机动仿真场景，本场景中红方的任务类型为火力机动，该任务类型：越野行动具有一定的风险承担能力，但应尽量降低已知风险，其特点是：避免与对方部队相遇；谨慎进入对方管控区、火力覆盖区、观察哨覆盖区和疑似部署区，其它设定与隐蔽机动的仿真场景相同。
[0107]
隐蔽机动的仿真场景：在环境和态势影响下，红方执行隐蔽机动任务的复杂仿真场景。环境会随时间连续变化，轮渡通过性会有周期性变化，考虑生物习性，红蓝双方各单位具有不同能力值和不同任务类型。包含以下组合：
[0108]
环境设定：综合仿真环境，该环境设定采用的地形为aster gdem 2dem数据，经纬度范围为e 120
°
～121
°
，n 41
°
～42
°
。河流、湖泊和人工建筑设施数据从openstreetmap采集。态势：红蓝对抗态势，态势设定以环境设定为基础，参与人员分为红蓝两方。参见图13所示，红方标注的当前态势图(标注时刻为当日0点)，与红方相关的地理位置区域信息标注为a，与蓝方相关的地理位置区域信息标注为。
[0109]
覆盖区是指一方具有绝对优势的区域，对另一方具有较大威慑能力。管控区是指对红蓝一方有基础和归属感的区域。疑似部署区是指不明确对方具体部署位置的大致空间范围。观察哨的主要作用是侦察和警戒，攻击能力较小。攻击点除了警戒外，还具有较大火力威慑能力，驻扎有小规模己方人员，承担对周边的巡逻任务。观察哨和火力点的警戒能力均受通视限制，在当日的气象条件下，通视半径为5公里。有效时间(灰色文字标注)指受装备特点或其它影响，划定区域实际发挥作用的时间。
[0110]
红方掌握的情报信息包括：蓝方部分人员预定某个时间点开始，从疑似部署区b
larea1
向指定地域机动，此外，b
fpoint1
的人员会在每天某个时间段执行巡逻任务。
[0111]
红方设定：
[0112]
能力：长距离越野部队仿真能力设定，具体为：越野装备主要性能参数如表7所示，其中vci1和vci
50
是越野车辆的机动车圆锥指数，分别指只通过1次最少需要土壤满足的额定圆锥指数，和通过50次至少需要土壤满足的额定圆锥指数。当土质的额定圆锥指数(rci)小于vci1时车辆无法通过，大于vci
50
时，车辆的通过性不受土质限制。平地行驶速度是指在路况良好的情况下，该车一般行驶的速度，最低速度指车辆长时间行驶能够接受的最低速度。最大爬坡度是指车辆面向坡度方向能行驶的最大坡度，为保证行驶安全和动力充沛，防止侧翻，规定无论行驶方向，坡度须小于最大爬坡度。由于车辆性质原因，设定不允许车辆通过人工建筑设施。
[0113]
表7能力设定中的机动车越野参数
[0114][0115]
根据对大型露天矿自卸汽车的寻路研究，车辆在上坡和下坡时速度影响不同。
[0116]
如表8所示，由于安全需要和生理需要，通常在长途越野期间还需适时安排餐饮及休息。除此之外，每行驶55分钟，休息5分钟。
[0117]
表8能力设定中的餐饮及休息安排
[0118][0119]
任务类型：隐蔽机动，该任务类型具体表现为：越野行动要求保证隐蔽性的前提下尽短时间完成任务。其特点是：避免与对方相遇，避免进入对方火力覆盖区、火力点覆盖区、观察哨覆盖区、疑似部署区和管控区。
[0120]
蓝方单位b
larea1
与b
fpoint1
设定：
[0121]
能力设定：巡逻部队仿真能力设定；基本设定与上述能力设定一致，车辆性能有差异，情况如表9所示。
[0122]
表9机动车越野参数
[0123][0124]
时空栅格化方案：，空间分辨率：500米；时间分辨率：120秒。
[0125]
在初略地表达红蓝双方的部署和计划，很难判断蓝方部队在任意时刻的具体空间分布。在红蓝对抗的场景中，除了掌握己方在环境影响下的可到达时空区域r
available
外，还需特别注意所执行任务对于态势的要求。比如适当减少与蓝方的相关的冲突，避免进入蓝方的火力区域。为便于准确地认识态势对红蓝对抗中红方越野行为的影响，需要对已知态势进行预测，在时空中计算任意时刻双方可能出现的时空边界，并根据任务特点区分哪些是应避免接触的危险时空区域r
danger
，哪些是可以接触的风险时空区域r
risk
，哪些是无风险甚至有益的时空区域r
positive
。特别对于r
danger
，除了分析清楚危险发生的时空范围外，还应参照危险逃逸时空棱镜，以避免在“未来”陷入危险。此外如果任务承担者在r
risk
区域出现，可能会承担一定风险，在r
positive
区域出现可能会获得一定有益。这两种时空区域在一定程度上也会影响方案的制定，但它们的影响只是针对任务的优化问题，不会影响任务可行时空区域的边界范围，所以在可到达域分析时不必考虑。在红蓝对抗中，假设以f(
·
)函数表达危险时空区域的逃逸时空棱镜求解方法，为保证任务的顺利完成，可行的任务时空区域r
mission
应当是r
available
与f(r
danger
)的差集，如公式所示。
[0126]rmission
＝r
available-f(r
danger
)
[0127]
如图14，是在场景中以红方的视角对态势进行时空预测的结果，其中绿色时空区域代表r
positive
，黄色时空区域代表r
risk
，这两种时空区域均是红方可以选择进入的时空区域，表示各种相关态势事件的发生和消失的时空范围，可直接用风险的时空表达方法进行表示。而红色时空区域代表r
danger
的逃逸时空棱镜f(r
danger
)，表示红方不可进入的时空范
围。其中由于从b
larea1
区域开始机动的蓝方部队部署区不确定，计算的逃逸时空棱镜实际上是以b
larea1
的疑似部署区为起点的面状“锚点”时空棱镜。
[0128]
实验参考了双方单位的能力和行为特点，比如装备能力，预计活动计划(如b
larea1
区域部分热木年末在11:00开始有机动计划，b
fpoint1
在11:00-14:00有巡逻任务)，职责(如b
vpoint1
—b
vpoint4
的观察哨职能)。在完成相关计算后，便完成了从概略性、描述性态势信息到精确态势预测的计算，为红方认识战场态势发展，进行下一步计划提供直观支撑。
[0129]
态势对可到达时空域的影响中，如果红方的机动计划是从红方营地火力机动到蓝方营地，起点p
start
和目标点p
end
的时空坐标分别为(120.263
°
e,41.661
°
n,9:00am.)，(120.538
°
e,41.151
°
n,13:30pm.)，在态势影响下与无态势影响下主要有三处不同：红方应当避免蓝方火力覆盖区，故a区的时空棱镜在b
farea1
时空区域会形成空洞；由于蓝方疑似部署在b
larea1
区域的部队有从11:00am.开始的机动计划，红方应当避免与之相遇，故b区的时空棱镜在其途径之处的会形成空洞；由于蓝方疑似部署区域b
larea1
仍有部队，红方应避免进入该区域，故在c区域会形成空洞。
[0130]
综上，通过时空时棱镜(结合普通时空棱镜，危险逃逸时空棱镜，风险区域的时空表示方法)可以对态势进行精确预测，实现对越野机动可到达时空域影响的精细评估，这对于实际任务活动应用具有较高的价值。
[0131]
实验四：任务因素对可到达时空域影响的评估，由于不同任务的目标和达成条件不同，任务对环境与态势的要求可能有较大差异。尤其是态势对任务的影响极为明显，即使在同一种态势中，不同类型的任务也可能做出完全不同的选择。比如红方执行快速火力机动时，基本不必规避蓝方的管控区、已知的观察点、小规模的火力点等威胁较小的区域，但执行隐蔽机动任务时要求避免任何与蓝方的接触。通过时空棱镜以红方的视角，对比分析隐蔽机动和火力机动两种不同类型任务对于越野可到达时空域的影响。实验的隐蔽机动任务采用隐蔽机动的仿真场景；火力机动任务采用火力机动的仿真场景；两场景均采用时空栅格化方案：低空间分辨率，低时间分辨率。
[0132]
图15所示，上述两个场景的任务均为从红方a营地出发机动到蓝方b营地，起点p
start
和目标点p
end
的时空坐标分别为(120.263
°
e,41.661
°
n,9:00am.)，(120.538
°
e,41.151
°
n,13:30pm.)。两场景环境、态势、能力和习性设定均完全相同，区别仅在于前者要求以隐蔽机动的方式，后者以火力机动的方式。图16展示了两个场景下时空棱镜计算模拟结果，从图中可见两种任务的时空棱镜形态存在巨大的差异。同样的态势情况下，火力机动任务的时空棱镜仅因b
farea1
和b
larea1
的相关影响产生了三处空洞，可到达域较大，任务时间比较充足，路线选择余地较大；但是隐蔽机动任务的时空棱镜规避了所有存在蓝方态势的时空区域，可行区域狭窄，任务时间全程相对紧张。通过时空棱镜能直观地描述不同任务类型的可行时空区域，上述两种任务的时空棱镜形态说明了不同类型的任务对任务活动可到达时空区域的影响非常明显。
[0133]
在这里示出和描述的所有示例中，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，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0134]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0135]
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、系统和计算机程
序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0136]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述系统的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0137]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。