CN108571968A - 一种医院内路径规划系统及规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医院内路径规划系统及规划方法，所述医院内路径规划系统包括安装在医院内的多个路径探测装置，每个路径探测装置均包括测距模块，识别模块，移动检测模块及处理器，处理器、灯光控制模块及音频控制模块，灯光控制模块控制相应的灯具的亮灭，音频控制模块可以控制相应的音频的播放并可以实时对话；通信模块与中心计算机相连并且相互通讯。中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再找出这些节点对应的路径探测装置，并依次向对应地址的路径探测装置逐步发送亮灯以及音频播放命令完成灯光音频导航。
Description
技术领域
本发明涉及一种医院内路径规划系统及规划方法。
背景技术
目前国内很多大医院的床位异常紧张，患者很难入住，甚至危重病患也无法及时入住，进而严重影响病人的救治。
目前国内很多大医院的急救诊室异常紧张，档期满满，甚至危重病患也无法及时急救，进而严重影响病人的救治。
现行的入院系统还主要是人工操控，信息处理非常低效，提供给病患或家属的讯息非常简单。
先行载有病患的车辆或救护车进入医院后，具体的路径还需司机或病患或家属自己选择，会因各种原因堵车或绕路，而一些病患术后移动极其困难痛苦或极可能引起危险后果，病患或家属需自行调整路径，寻找急救诊室或床位，常常造成时间和空间资源浪费。
另外，医院内拥有大量的照明灯具，它们的合理控制对节省电能起着重要的作用。传统的方法主要采用医院内路灯的总体开关，医院内总体控制开关的路灯亮度要么不够，给行车造成一定困难；要么彻夜大亮，浪费且不够环保。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种医院内路径规划系统及规划方法， 该系统能够合理进行路径规划并利用医院内灯光进行导航，使危重病人、灯光、路径及急救诊室或床位的有机结合起来，载有危重病人的车辆行驶的路段有额外的照明，更加明亮，达到了方便、安全、节能、高效的理想效果。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
一种医院内路径规划系统及规划方法，所述一种医院内路径规划系统，包括安装在医院内的多个路径探测装置，每个路径探测装置 均包括用于检测距离的测距模块，用于识别危重病人的电子标签信息的识别模块，用于检测有无危重病人在移动的移动检测模块及处理器，处理器接收识别模块、测距模块及移动检测 模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块，灯光控制模块控制相应的灯具的亮灭；
中心计算机计算出路径后，将拓扑图上处于路径上的节点按从起点到终点的顺序依次排列出来，同时将与这些节点对应的路径探测装置的地址查询出来，并按照一定的时间间隔顺序，向对应地址的路径探测装置逐步发送亮灯以及音频播放命令；包括以下步骤：
步骤一：危重病人救护车入医院大门时，中心计算机借助路径探测装置的识别模块识别出危重病人信息后，为该危重病人分配一个急救诊室或床位，确定该车的起点为医院大门，终点为指定急救诊室；
步骤二：中心计算机根据医院的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
步骤四：中心计算机根据路径探测装置传送上来的信息，判断危重病人是否到达目标节点， 如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径探测装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段是否有其他方向来车或拥堵，如没有其他方向来车或拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；
所述步骤三中利用迪杰斯特拉算法进行搜索，具体步骤为：
(3-1)将指定急救诊室或床位设为起点S，设医院大门为终点T，并赋S终值为0；
(3-2)赋Y临时值，Y是与刚获得终值的点,X,直接相连的点：
（01）Y临时值= X终值+路段XY的权重；
（02）如Y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋Y新的临时值；
（03）若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点T被赋予终值；
（3-5）从T到S回溯，确定路段：假定已经确定点B在路径上，如果：B的终值-A的终值=路段AB的权重，则取AB路段；
（3-6）将所述从S到T的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
所述每个路径探测装置均有唯一的不同于其它的路径探测装置的一个IP地址。
所述路径探测装置可安装在道路俩侧护栏上。
在道路俩侧用于亮灯导航的灯具，位于所行驶车道的俩侧；具体而言包括位于道路的俩侧护栏，还包括置于道路中间的车道另一侧的地面灯具。
路径探测装置与灯具临近安置。
路径探测装置与音频装置临近安置。
所述每个路径规划装置均对应有唯一的IP地址。
所述拓扑图中节点包括实际路径交点、大门、急诊室、病房，每个节点处都安置有路径探测装置。
所述拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。
每个路径探测装置都有属于其自身的一些信息，包括IP地址、安装位置、初始状态、相邻节点间路段长度等，这些信息以表格的形式存入自身芯片内，中心计算机调用这些信息可以生成道路拓扑图，中心计算机通过分析路径探测装置上传的医院内危重病人的实时信息，获知医院内的实时交通状态(如当前被规划危重病人 所处的位置、医院内哪些位置发生拥堵)，据此更新拓扑图，并根据更新的拓扑图，计算出对应的路径，医院内的交通状态是在不断变化的，拓扑图也会据此不断更新，中心计算机也会根据更新的拓扑图对路径及时进行调整。
危重病人入医院大门时，中心计算机借助识别模块识别出危重病人的电子标签信息后，为危重病人分配一个急救诊室，将急救诊室信息写入电子标签，发送给危重病人，解除该急救诊室锁。此时该车的起点为入口，终点为指定急救诊室，中心计算机查询入口对应的路径探测装置地址以及目标急救诊室对应的路径探测装置地址。根据最近一次路径探测装置传上来的医院内的信息获得医院内的交通信息状况，生成医院拓扑图，中心计算机为该车规划一条初始路径，随后根据医院内的实时交通信息以及该车的实时位置进行路径调整，避免危重病人发生拥堵以及其他任何耽误病人时间精力的行为。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径探测装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。
危重病人手术完出诊室门到病房时，中心计算机为该车规划路径，具体 执行过程与危重病人入医院时相似。急救诊室门口的路径探测装置探测到有危重病人即将乘车离开，将危重病人信息发送给中心计算机，为病人分配一个病房、病床，危重病人离开后，急救诊室锁落下，关闭急救诊室。此时起点为急救诊室，终点为病房，后续导航过程与前述入院过程一致。
如果急救诊室不需上锁，则不发送上锁指令。
危重病人需要转院时，此时起点为急救诊室，终点为医院大门，后续导航过程与前述入院过程一致。
夜晚时，可以用亮度高的无色照明灯具导航时照明，达到行驶路线高亮以方便安全行驶，而作为基础照明的实行总体控制的普通照明灯具亮度不要太高，一则免得浪费能源，二则保证导航的灯具与普通照明灯具的区分，使得驾车者或推车这能够极容易的被导航；白天时可以以肉眼易见的彩色光作为导航灯的灯光，当导航的病患较多时，同时亮起的灯光应该各不相同对于不同的病患；对于同一个患者灯光颜色应该始终用同一种颜色。另外作为反馈用的音频装置，可以在驾车者或推车者不知路径走向时与中心计算机控制人员实时对话，此时只需轻触音频对讲装置相应按钮，即可连线问询；音频装置播放前进方向指令时可以远程控制音高、音频开、关，也可以就近调节相应按钮；两个患者同时被导航时，若路径有交叉重叠音频播放装置可能会相互干扰，此时可以选择关闭音频播放装置，也即改自动播放模式为手动播放，也即在病患需要语音提示导航时，轻触对应用品装置播音按钮，得到相应指令。
本发明的有益效果：
本申请能够合理进行路径规划并利用医院内灯光进行导航，使危重病人、灯光、路径及急救诊室以及病房的处置有机结合起来，达到了给病人最大方便、最大化利用急救诊室、病房；另外还达到道路畅通、安全、节能的理想效果；以往由人为控制的病房分配、诊室分配可以自动化高效配置；以往要大量护士出动以保证病患及时到达急诊诊室就诊或等病房的情况大为改观，极大减少急诊护士在接送病患的路上消耗的时间，极大减轻急诊护士的体力精力的无谓消耗。在计算路径时，以迪杰斯特拉算法为基础，结合医院实际情况以及实时路况进行计算，能够减少冗余计算，提高运算效率。计算出来的路径，最终通过 中心计算机与路径探测装置的配合，通过相应灯具的亮灭，以灯光导航的形式实现。
本发明以迪杰斯特拉算法为探索路径的核心算法，在具体搜索路径时，考虑迪杰斯特拉算法的特殊性质，一条路径S--＞T经由算法算出后，实际上，除起始点S外的所有点到S的最短路径都已经一并给出，也即S到到任一节点的最短路径出来了，所以，本算法巧妙反复应用这一特性，在道路有拥堵等状况时改变终点T，可以大为减少道路规划时间，实际的寻找路径时间仅为一次，只是最后一步回溯给出具体路段节点时有一点计算，所以导航非常迅速准确、流畅、高效。
附图说明
图1为路径探测装置图的一示意图；
图2为一流程图显示路径规划方法；
图中,11识别模块，12通信装置，13测距模块，14移动检测模块，15灯光控制模块，16处理器，17音频控制模块。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明进行详细说明：
图1显示依据本发明实施例的长途火车票分段购买路径规划系统图。
一路径探测装置包括一识别模块 11、一通信模块12、一测距模块13、一移动检测模块14、一灯光控制模块15、一处理 器16、一音频控制模块17。识别模块11主要用于识别装置附近危重病人的电子标签信息，识别模块 11以及测距模块13协同获得医院内某一危重病人所处的具体位置，以及道路拥堵情况。测距模块13根据测得同向临近车辆间的距离，当小于一个阙值时，判定为拥堵，否则为通畅，通信模块12主要用于将识别模块11、测距模块13、移动检测模块14获得的信息经过处理器16处理后上传给中心计算机，以及接收中心计算机下发 的控制命令。测距模块13可以通过检测距离判断装置附近距离。移动检测模块14可以检测装置附近有无行驶中的危重病人。灯光控制模块15可以根据控制命令控制灯具的亮灭 以及急救诊室或病房锁的开启与关闭。处理器16可以控制识别模块11、测距模块13、移动检测模块 14的工作，并将它们获得的信息进行处理，通过通信模块12上传给中心计算机，同时它 将通信模块12接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块15，完成相应的 控制任务。这些模块都可以利用现有技术实现，路径探测装置借助这些模块将这些功能组合 到了一起。
现有的急救诊室或病房一般都不上锁，虽然一些时候为医患提供了方便，但是也给不法分子开了方便之门，偷盗猖獗，诊室不敢放置稍贵重的小型器材，病房也不敢存放贵重物品，病人的隐私也无法保护，如果有方便可靠的电子锁，很多手术器材可以直接放置于诊室，而不必带走保存，医护准备手术、手术结束后的整理时间将大为缩短，可极大减轻护士的负担。
中心计算机在计算路径时，首先生成道路拓扑图。拓扑图上的每个节点处路径探测装置。
拓扑图上分布的节点包括：根据路径探测装置的分布位置得到的车道节点、急救诊室或病房节点。
图2为显示依据本发明实施例的路径规划方法。
病人在进入医院大门前已经拥有危重病人信息的电子标签，如果初次入院则可以结合救护车的车牌、急救系统得到的病人信息生成含有危重病人信息的电子标签。若其他车辆或方式送来，先办理电子入院手续以生成有危重病人信息的电子标签。电子入院手续由病患或者家属网上办理，电子标签包括病人病名，病情，年龄，性别，心跳，血压，血型等情况。
步骤一：危重病人入医院大门时，中心计算机借助路径探测装置的识别模块识别出危重病人信息的电子标签信息后，为该危重病人分配一个急救诊室，确定该车的起点为医院大门，终点为指定急救诊室,如步骤s1，确定起点和终点，获取起点和终点的坐标；
步骤二：中心计算机根据医院的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
如步骤s2，拓扑图生成后，即可利用迪杰斯特拉算法进行搜索，进行搜索，
具体步骤为：
(3-1)将指定急救诊室或床位设为起点S，设医院大门为终点T，并赋S终值为0；
(3-2)赋Y临时值，Y是与刚获得终值的点,X,直接相连的点：
（1）Y临时值= X终值+路段XY的权重；
（2）如Y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋Y新的临时值；
（3）若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点T被赋予终值；
（3-5）从T到S回溯，确定路段：假定已经确定点B在路径上，如果：B的终值-A的终值=路段AB的权重，则取AB路段；
（3-6）将所述从S到T的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
如步骤s2，进行反向搜索：从目标节点向着出发点搜索一条最短路径。将步骤s1中确定的起点设为迪杰斯特拉算法中的终点，步骤s1中确定的终点设为迪杰斯特拉算法中的起点，搜索一条路径;
步骤四：中心计算机根据路径探测装置传送上来的信息，判断危重病人是否到达目标节点， 如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，危重病人到达急救诊室或床位，向急救诊室或床位节点发送关灯指令；如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径探测装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段上是否有其他方向来车或拥堵，如没有来车，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯指令，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为终点；如有来车，则剔除这条路段，返回步骤三，重新计算一条新路径。
如有其他方向来车或拥堵，则本车道将拥堵或已经拥堵，不采用该路段，剔除这条路段，得到新的拓扑图，重新迪杰斯特拉算法去计算一条新路径，如此循环，直到到达目的地。
危重病人入医院大门时，中心计算机借助识别模块识别出危重病人的电子标签信息后，为危重病人分配一个急救诊室，将急救诊室信息写入电子标签，发送给危重病人，解除该急救诊室锁。此时该车的起点为入口，终点为指定急救诊室，中心计算机查询入口对应的路径探测装置地址以及目标急救诊室对应的路径探测装置地址。根据最近一次路径探测装置传上来的医院内的信息获得医院内的交通信息状况，生成医院拓扑图，中心计算机为该车规划一条初始路径，随后根据医院内的实时交通信息以及该车的实时位置进行路径调整，避免载有危重病人的车发生拥堵以及其他任何耽误病人时间的行为。中心计算机给出通行路径后，向处于路径上的路径探测装置发送控制命令，将路径以灯光导航的方式实现。
危重病人手术完出诊室门到病房时，中心计算机为该车规划路径，具体 执行过程与危重病人入医院时相似。急救诊室门口的路径探测装置探测到有危重病人即将乘车离开，将危重病人信息发送给中心计算机，为病人分配一个病房、病床，危重病人离开后，急救诊室锁落下，关闭急救诊室。此时起点为急救诊室，终点为病房，后续导航过程与前述入院过程一致。
在通行过程中患者或家属若有讯息、或寻求帮助，都可以借助探测装置的音频装置及时与中心计算机的服务中心相连。病人所乘车辆可以是救护车，也可以是其它车，如电动助力轮椅、电动小型车等。
Claims (8)
1.一种医院内路径规划系统及规划方法，所述医院内路径规划系统包括安装在医院内的多个路径探测装置，每个路径探测装置均包括用于检测距离的测距模块，用于识别危重病人的电子标签信息的识别模块，用于检测危重病人移动状态的移动检测模块及处理器，处理器接收识别模块、测距模块及移动检测模块采集的数据并将数据处理后通过通信模块上传给中心计算机，同时通信模块将接收到的中心计算机的命令经过处理发送给灯光控制模块及音频控制模块，灯光控制模块控制相应的灯具的亮灭，音频控制模块可以控制相应的音频的播放并可以实时对话；
中心计算机计算出路径后，将路径中的节点按从起点到终点的顺序依次列出，再找出这些节点对应的路径探测装置，并依次向对应地址的路径探测装置逐步发送亮灯以及音频播放命令；
其特征是，包括以下步骤：
步骤一：危重病人救护车入医院大门时，中心计算机借助路径探测装置的识别模块识别出危重病人信息后，为该危重病人分配一个急救诊室或床位，确定该车的起点为医院大门，终点为指定急救诊室；
步骤二：中心计算机根据医院的实际情况生成道路拓扑图，获取起点和终点以及图中节点的坐标，获取各节点间路段长度；
步骤三：利用迪杰斯特拉算法进行搜索，给出一条最短路径；
步骤四：中心计算机根据路径探测装置传送上来的信息，判断危重病人是否到达目标节点，如果已经到达目标节点，则表示路径规划完成，如果尚未到达目标节点，则进入步骤五；
步骤五：中心计算机根据节点处路径探测装置传送上来的信息，判断即将行进的所述最短路径的路段是否有其他方向来车或拥堵，如没有其他方向来车或拥堵，则采用该路段，向后续的路段节点发送开灯，向已离开的路段节点发送关灯指令，并将后续的节点设为起点；否则剔除这条路段，返回步骤三；
所述步骤三中利用迪杰斯特拉算法进行搜索，具体步骤为：
(3-1)将指定急救诊室或床位设为起点S，设医院大门为终点T，并赋S终值为0；
(3-2)赋Y临时值，Y是与刚获得终值的点,X,直接相连的点：
Y临时值= X终值+路段XY的权重；
如Y已经有临时值，则仅当新的临时值更加小时，重新赋Y新的临时值；
若一个点已经被赋予终值，不再考虑它的临时值；
(3-3)从所有已取得临时值而未取得终值的点中选出临时值最小的点，赋该点终值，若俩个点有相同的最小临时值，任选一点；
(3-4)重复步骤(3-2)及(3-3)直至终点T被赋予终值；
（3-5）从T到S回溯，确定路段：假定已经确定点B在路径上，如果：B的终值-A的终值=路段AB的权重，则取AB路段；
（3-6）将所述从S到T的路段以及节点一一列出，即得到最短路径。
2.如权利要求1所述的一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，所述路径探测装置可安装在道路俩侧护栏上。
3.如权利要求1所述一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，在道路俩侧用于亮灯导航的灯具，位于所行驶车道的俩侧；具体而言包括位于道路的俩侧护栏，还包括置于道路中间的车道另一侧的地面灯具。
4.如权利要求1所述一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，路径探测装置与灯具临近安置。
5.如权利要求1所述一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，路径探测装置与音频装置临近安置。
6.如权利要求1所述的一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，所述每个路径规划装置均对应有唯一的IP地址。
7.如权利要求1所述的一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，所述拓扑图中节点包括实际路径交点、大门、急诊室、病房，每个节点处都安置有路径探测装置。
8.如权利要求1所述的一种医院内路径规划系统及规划方法，其特征是，所述拓扑图中每对节点间的路段的权重为对应实际路段的长度。
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