[發明專利]一種基于室內地圖的室內空間拓撲路網生成方法及裝置

在審

• 申請號: 201811057142.6
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109308838A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 武志強;張寅寶;熊偉;葉森;李潤超;李坤偉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G09B29/00
• 分類號: G09B29/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及室內地圖領域，具體涉及一種基于室內地圖的室內空間拓撲路網生成方法及裝置。本發明通過對室內地圖中的空間構成要素及建筑部件進行劃分，自動生成空間對象的拓撲連接關系，并根據空間拓撲連接關系生成室內空間聯通路網，最后再對各相鄰樓層的電梯、樓梯等豎直聯通部件相連，形成樓宇的空間拓撲連接路網。本發明充分利用了室內地圖的各種屬性語義等信息，對室內地圖空間進行抽象劃分，并通過結合連接部件自動構建了室內空間拓撲連接關系，依據連接關系結合算法自動構建了室內空間聯通關系路網，解決了室內地圖拓撲路網不精確的問題，很好的服務了室內地圖的路網可視化導航以及室內路徑分析。

技術領域

本發明涉及室內地圖領域，具體涉及一種基于室內地圖的室內空間拓撲路網生成方法及裝置。

背景技術

隨著城市化進程的不斷加快，城市的建筑越來越多樣化，各種超大型建筑層出不窮。面對復雜的室內空間，室內地圖和室內導航服務越來越受到人們的青睞。室內空間拓撲關系作為室內地圖的最關鍵部分，是復雜環境下室內尋路、導航、應急疏散的基礎，但是長期以來對于室內地圖空間拓撲連接關系自動構建始終是一大難題。

目前，對于室內地圖的研究仍處于低層次階段，面對復雜的建筑物室內空間尚未有準確而統一的劃分方法。對于室內空間的拓撲關系，大多簡單的抽象出房間點和房間之間的路線等聯通圖，并未充分考慮不同建筑空間的劃分和建筑空間拓撲的復雜性。對于空間節點的劃分種類較為簡單，不能很好的適應復雜建筑的空間拓撲連接。因此，面對現實中的復雜室內場景，在導航、疏散等應用中現有的室內路網不能準確表達室內空間之間的關系。

雖然現在Google、百度、高德等大型地圖服務廠商都已推出室內地圖服務應用，但是室內地圖的覆蓋范圍僅僅是電子地圖的很小一部分，而且這些室內場景中，很多地圖僅僅限于視覺表達，對于空間路網拓撲關系相對缺乏。

西安建筑科技大學的張頡研究了基于BIM的建筑空間拓撲提取及檢索方法，通過對建筑室內空間結構進行研究，將建筑室內空間劃分為走道式、串聯式、廣廳式、單元式、主次式等幾種類型。并利用BIM的思想，抽象出房間拓撲連接關系，通過對Revit軟件進行二次開發，實現自動提取規則建筑物的房間拓撲連接圖。但是這種方法對于建筑分類簡單的居民單元建筑物較為合適，對于大空間、連廊等方式的建筑不太適合，且其只能用于構建建筑物的室內空間拓撲關系矩陣，并未構建室內路網，不能用于導航疏散時的線路可視化表達。

專利(申請號：201310271809.3)提供了一種構建室內地圖的道路網絡的方法，采用簡單多邊形描述房間和功能區域，采用地圖點描述參考點，形成室內環境的多邊形圖層，對于室內路網，采用對多邊形剖分形成不同類型的三角形內子圖，設置預定條件，完成對室內主干道路網的提取。室內主干與參考點中的樞紐參考點之間根據室內空間內含關系進行配對，將室內道路主干延伸至樞紐參考點，形成與多邊形圖層相對應的室內道路網絡。但是該方案對于室內的房間等空間劃分較為簡單，生成的路網不規則，缺少語義等約束。

現有的研究多集中在規則建筑中的空間關系模型的構建，對于實際生產應用中的復雜建筑空間關系考慮不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于室內地圖的室內空間拓撲路網生成方法及裝置，用以解決現有技術對室內建筑要素空間拓撲關系考慮不足導致室內路網構造不精確的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于室內地圖的室內空間拓撲路網生成方法，包括以下步驟：

對于室內地圖的同一層，獲取其建筑要素，所述建筑要素為：包括房間在內的封閉空間、包括走廊在內的聯通空間，以及包括門在內的連接件；

確定所述建筑要素的空間拓撲連接關系，所述空間拓撲連接關系為：所述封閉空間之間、所述聯通空間之間，以及所述封閉空間與所述聯通空間之間是否通過所述連接件進行連接；