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# 2.5.3 路径规划分析功能设计说明
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## 2.5.3.1. 模块描述
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路径规划分析模块是碰撞检测功能的高级分析模块，负责对多个路径运行的碰撞结果进行分析，生成路径分析报告，选择最佳路径，提供调整建议。该模块通过综合分析多条路径的安全性、效率、转弯难度等指标，为用户提供数据驱动的路径优化建议。
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该模块与PathAnalysisEngine、PathAnalysisReportGenerator和PathAnalysisService紧密集成，实现全面的路径分析功能。
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## 2.5.3.2. 功能
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### 核心功能
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1. **多路径分析**：对多条路径进行综合分析
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2. **路径评分**：根据多维度指标对路径评分
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3. **最佳路径选择**：自动选择最佳路径方案
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4. **路径分组**：按终点对路径进行分组比较
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5. **分析报告生成**：生成详细的路径分析报告
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6. **优化建议**：提供路径调整建议
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### 子功能
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| 功能编号 | 功能名称 | 功能描述 |
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|---------|---------|---------|
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| 2.5.3.F1 | 安全分析 | 分析路径的安全性和碰撞风险 |
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| 2.5.3.F2 | 效率分析 | 分析路径的效率指标 |
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| 2.5.3.F3 | 转弯分析 | 分析路径的转弯难度 |
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| 2.5.3.F4 | 直达分析 | 分析路径的直达程度 |
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| 2.5.3.F5 | 路径分组 | 按终点对路径分组 |
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| 2.5.3.F6 | 综合评分 | 计算路径的综合评分 |
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| 2.5.3.F7 | 最佳路径 | 推荐最佳路径 |
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| 2.5.3.F8 | 报告生成 | 生成分析报告 |
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| 2.5.3.F9 | 建议生成 | 生成优化建议 |
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## 2.5.3.3. 性能
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### 性能指标
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| 指标名称 | 目标值 | 说明 |
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|---------|-------|------|
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| 分析响应时间 | < 3秒 | 单条路径的分析时间 |
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| 批量分析速度 | > 10条/秒 | 多条路径的分析速度 |
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| 报告生成时间 | < 5秒 | 生成分析报告的时间 |
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| 内存占用 | < 300MB | 分析过程的内存占用 |
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### 性能优化策略
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1. 并行分析多条路径
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2. 分析结果缓存
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3. 增量分析优化
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## 2.5.3.4. 输入输出项
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### 1. 字段输入输出
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#### 输入字段
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| 字段名 | 类型 | 必填 | 说明 |
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|-------|------|-----|------|
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| Routes | List<PathRoute> | 是 | 要分析的路径列表 |
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| Strategy | AnalysisStrategy | 否 | 分析策略，默认Balanced |
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| CollisionData | List<CollisionResult> | 否 | 碰撞数据 |
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#### 输出字段
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| 字段名 | 类型 | 说明 |
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|-------|------|------|
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| AnalysisResults | List<PathAnalysisResult> | 分析结果列表 |
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| BestRoute | PathRoute | 最佳路径 |
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| Report | AnalysisReport | 分析报告 |
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| Recommendations | List<Recommendation> | 优化建议 |
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### 2. 界面交互输入输出
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#### 界面输入
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- 路径选择
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- 分析策略选择
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- 权重参数调整
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- 报告导出操作
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#### 界面输出
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- 路径评分显示
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- 对比图表
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- 分析报告预览
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- 建议列表
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## 2.5.3.5. 算法
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### 路径评分算法
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```
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算法：多维度路径评分
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输入：路径，碰撞数据，策略
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输出：综合评分
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1. 计算安全分数（基于碰撞数）
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- 无碰撞：100分
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- 有碰撞：根据碰撞严重程度扣分
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2. 计算效率分数（基于路径长度）
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- 与最短路径比较
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- 越短分数越高
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3. 计算转弯难度分数
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- 分析转弯角度
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- 急转弯越多分数越低
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4. 计算直达分数
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- 分析路径曲折程度
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||
- 越直达分数越高
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5. 根据策略计算加权总分
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6. 返回各维度分数和综合分
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```
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### 路径分组算法
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```
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算法：按终点分组路径
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输入：路径列表
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输出：分组结果
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1. 初始化分组列表
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2. 对于每条路径：
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3. 获取路径终点
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4. 查找是否已有匹配的组
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5. 如果找到，加入该组
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6. 否则创建新组
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7. 更新各组统计信息
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8. 返回分组列表
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```
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### 优化建议算法
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```
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算法：生成路径优化建议
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输入：路径分析结果
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输出：建议列表
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1. 分析路径的薄弱环节
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2. 对于每个问题：
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3. 识别问题类型
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4. 查找相关最佳实践
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5. 生成具体建议
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6. 按优先级排序建议
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7. 返回建议列表
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```
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## 2.5.3.6. 流程逻辑
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```
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开始
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│
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▼
|
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┌─────────────────┐
|
||
│ 选择要分析的路径│
|
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└────────┬────────┘
|
||
│
|
||
▼
|
||
┌─────────────────┐
|
||
│ 选择分析策略 │
|
||
└────────┬────────┘
|
||
│
|
||
▼
|
||
┌─────────────────┐
|
||
│ 加载碰撞数据 │
|
||
└────────┬────────┘
|
||
│
|
||
▼
|
||
┌─────────────────┐
|
||
│ 执行路径分析 │
|
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└────────┬────────┘
|
||
│
|
||
▼
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┌─────────────────┐
|
||
│ 按终点分组路径 │
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└────────┬────────┘
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||
│
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▼
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┌─────────────────┐
|
||
│ 计算各维度分数 │
|
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└────────┬────────┘
|
||
│
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▼
|
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┌─────────────────┐
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│ 计算综合评分 │
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└────────┬────────┘
|
||
│
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||
▼
|
||
┌─────────────────┐
|
||
│ 选择最佳路径 │
|
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└────────┬────────┘
|
||
│
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||
▼
|
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┌─────────────────┐
|
||
│ 生成优化建议 │
|
||
└────────┬────────┘
|
||
│
|
||
▼
|
||
┌─────────────────┐
|
||
│ 生成分析报告 │
|
||
└────────┬────────┘
|
||
│
|
||
┌────┴────┐
|
||
▼ ▼
|
||
┌────────┐ ┌────────┐
|
||
│查看报告│ │导出报告│
|
||
└───┬────┘ └───┬────┘
|
||
│ │
|
||
└─────┬─────┘
|
||
│
|
||
▼
|
||
结束
|
||
```
|
||
|
||
## 2.5.3.7. 接口
|
||
|
||
### 公共接口
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||
```csharp
|
||
/// <summary>
|
||
/// 路径分析引擎
|
||
/// </summary>
|
||
public class PathAnalysisEngine
|
||
{
|
||
/// <summary>
|
||
/// 分析单条路径
|
||
/// </summary>
|
||
/// <param name="route">路径对象</param>
|
||
/// <param name="context">分析上下文</param>
|
||
/// <returns>详细分析结果</returns>
|
||
public PathDetailedAnalysis AnalyzePath(PathRoute route, AnalysisContext context);
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 对多条路径进行分组分析
|
||
/// </summary>
|
||
/// <param name="routes">路径列表</param>
|
||
/// <returns>分组结果</returns>
|
||
public List<EndpointGroup> GroupPathsByEndpoint(List<PathRoute> routes);
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 分析并分组多条路径
|
||
/// </summary>
|
||
public List<EndpointGroup> AnalyzeAndGroupPaths(List<PathRoute> routes, string strategy);
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 选择最佳路径
|
||
/// </summary>
|
||
/// <param name="analyses">分析结果列表</param>
|
||
/// <returns>最佳路径</returns>
|
||
public PathRoute SelectBestPath(List<PathDetailedAnalysis> analyses);
|
||
}
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 路径分析报告生成器
|
||
/// </summary>
|
||
public class PathAnalysisReportGenerator
|
||
{
|
||
/// <summary>
|
||
/// 生成分析报告
|
||
/// </summary>
|
||
public AnalysisReport GenerateReport(List<EndpointGroup> groups, string strategy);
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 导出报告
|
||
/// </summary>
|
||
public void ExportReport(AnalysisReport report, string filePath, ReportFormat format);
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
## 2.5.3.8. 注释设计
|
||
|
||
### 代码注释规范
|
||
```csharp
|
||
/// <summary>
|
||
/// 分析策略
|
||
/// </summary>
|
||
public enum AnalysisStrategy
|
||
{
|
||
/// <summary>
|
||
/// 安全优先
|
||
/// </summary>
|
||
SafetyFirst,
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 效率优先
|
||
/// </summary>
|
||
EfficiencyFirst,
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 平衡策略
|
||
/// </summary>
|
||
Balanced,
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 自定义权重
|
||
/// </summary>
|
||
Custom
|
||
}
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 路径详细分析结果
|
||
/// </summary>
|
||
public class PathDetailedAnalysis
|
||
{
|
||
/// <summary>
|
||
/// 路径ID
|
||
/// </summary>
|
||
public string RouteId { get; set; }
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 路径名称
|
||
/// </summary>
|
||
public string RouteName { get; set; }
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 安全分数（0-100）
|
||
/// </summary>
|
||
public double SafetyScore { get; set; }
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 效率分数（0-100）
|
||
/// </summary>
|
||
public double EfficiencyScore { get; set; }
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 转弯难度分数（0-100）
|
||
/// </summary>
|
||
public double TurnDifficultyScore { get; set; }
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 直达分数（0-100）
|
||
/// </summary>
|
||
public double TortuosityScore { get; set; }
|
||
|
||
/// <summary>
|
||
/// 综合加权评分
|
||
/// </summary>
|
||
public double WeightedScore { get; set; }
|
||
}
|
||
```
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||
## 2.5.3.9. 数据结构
|
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|
||
### PathDetailedAnalysis 结构
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| 字段名 | 类型 | 说明 |
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||
|-------|------|------|
|
||
| RouteId | string | 路径ID |
|
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| RouteName | string | 路径名称 |
|
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| TotalLength | double | 总长度（米） |
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| EstimatedTime | double | 预估时间（秒） |
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| SafetyScore | double | 安全分数（0-100） |
|
||
| EfficiencyScore | double | 效率分数（0-100） |
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||
| TurnDifficultyScore | double | 转弯难度分数（0-100） |
|
||
| TortuosityScore | double | 直达分数（0-100） |
|
||
| WeightedScore | double | 综合加权评分 |
|
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| CollisionCount | int | 碰撞次数 |
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| HotspotCount | int | 热点数量 |
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### EndpointGroup 结构
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| 字段名 | 类型 | 说明 |
|
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|-------|------|------|
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| GroupId | string | 组ID |
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| GroupName | string | 组名称 |
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| EndPoint | Point3D | 终点坐标 |
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| EndPointDescription | string | 终点描述 |
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| PathAnalyses | List<PathDetailedAnalysis> | 路径分析列表 |
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| BestPath | PathDetailedAnalysis | 最佳路径 |
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| AverageScore | double | 平均评分 |
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### AnalysisReport 结构
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| 字段名 | 类型 | 说明 |
|
||
|-------|------|------|
|
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| ReportId | string | 报告ID |
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| GeneratedTime | DateTime | 生成时间 |
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| Strategy | AnalysisStrategy | 分析策略 |
|
||
| Groups | List<EndpointGroup> | 分组结果 |
|
||
| OverallBestPath | PathRoute | 整体最佳路径 |
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| Recommendations | List<Recommendation> | 优化建议 |
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| Summary | string | 分析摘要 |
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|
||
### Recommendation 结构
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||
| 字段名 | 类型 | 说明 |
|
||
|-------|------|------|
|
||
| Id | string | 建议ID |
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| Type | RecommendationType | 建议类型 |
|
||
| Priority | int | 优先级（1-5） |
|
||
| Title | string | 建议标题 |
|
||
| Description | string | 建议描述 |
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| AffectedPath | string | 相关路径 |
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| ExpectedImprovement | string | 预期改进 |
|
||
|
||
### RecommendationType 枚举
|
||
| 值 | 说明 |
|
||
|---|------|
|
||
| Safety | 安全改进 |
|
||
| Efficiency | 效率提升 |
|
||
| PathSmoothing | 路径平滑 |
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||
| CollisionAvoidance | 碰撞避免 |
|
||
| AlternativeRoute | 替代路径 |
|