[發明專利]一種基于剖分網格的建筑信息模型室內應急尋路方法

有效

• 申請號: 201910933058.4
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110726411B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 苗雙喜;程承旗;陳波;章煌創
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允

本發明公開了一種基于剖分網格的建筑信息模型室內應急尋路方法，涉及建筑信息模型技術領域，能夠以剖分網格為載體，實現三維空間內建筑物室內多層空間路徑規劃。本發明的技術方案包括：取建筑物的建筑信息模型BIM數據進行模型解析，獲得建筑物中各部件的坐標信息及屬性信息。將建筑物中各部件采用尺度匹配的剖分網格代替，獲得建筑物的網格地圖；根據剖分網格對應的屬性信息進行可通行判斷，對剖分網格設定可通行標識。獲取起點與終點信息，其中起點與終點均位于建筑物的網格地圖上，采用A*尋路算法在起點與終點之間獲取最佳路徑。

技術領域

本發明涉及建筑信息模型技術領域，具體涉及一種基于剖分網格的建筑信息模型室內應急尋路方法。

背景技術

隨著城市基礎設施的完善和建筑覆蓋率的不斷提升，基于建筑內空間的位置信息服務在社會生產生活中各個領域的需求也日益迫切，特別是在一些人員聚集的公共建筑，如大型購物商場、醫院、高層寫字樓、展覽館、地下車庫等，人們常常需要知道自己的位置以及如何快速的到達指定的商鋪、病房、辦公室、展廳及車輛，除此之外，在應急救援領域，建筑內被困人員的安全疏散和消防人員的高效救援都離不開室內導航技術的支持。然而，由于建筑內部空間結構復雜、對精度要求高以及傳統基于GPS、BDS的導航定位技術在室內受障礙物屏蔽影響而信號變弱等原因，室外導航技術無法被直接應用于室內導航，因此占據著人們生產生活70％-80％活動空間的建筑室內環境的導航技術發展較為遲緩。

室內路徑規劃作為室內導航服務的核心，與室內定位技術、空間展示技術一起共同構成完整的室內導航系統，是實現室內導航服務的前提和基礎，對于不同的應用場景會有不同的指標要求。相較于建筑外部道路環境，以車輛為主的用戶只能在規劃路網上行駛，而已個人為主的室內環境，用戶是可以在可通行區域自由移動的，例如，在大型購物中心，人們會要求按照自身的購物需求去規劃最優的路徑，而當突發緊急狀況需要逃生時，由于道路損毀、電梯無法使用等變化，路徑規劃還應根據不同的室內環境改變而具有相應的靈活性。對于更深層次的應用需求來講，室內路徑還應根據不同出入口的通過權限而發生相應調整。因此，室內路徑規劃的研究需要綜合考慮室內障礙物的分布情況、房間門的開閉狀態以及室內構件豐富的語義信息，對于跨樓層的路徑規劃需求還需考慮樓層間直梯、扶梯等的實體聯系。

目前國內室內導航路徑規劃的研究主要集中在依靠二維平面建筑圖紙，或依靠人為測量繪制室內地圖來尋找最短路徑，由于缺少建筑物基礎數據信息，無法顧及室內障礙物實體，并且難以保證測量繪制的室內地圖的精度，因此會造成規劃路徑存在諸多錯誤，使得路徑最短而非最優，另外，由于二維平面表達形式的局限性，路徑表達的直觀性和實用性也會受到影響，對于建筑內跨樓層路徑規劃、障礙物規避、導航路徑的三維交互等方面存在諸多局限性。

因此，目前亟需一種能夠在三維空間進行建筑物室內應急尋路的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于剖分網格的建筑信息模型室內應急尋路方法，能夠以剖分網格為載體，實現三維空間內建筑物室內多層空間路徑規劃。

為達到上述目的，本發明的技術方案包括：

取建筑物的建筑信息模型BIM數據進行模型解析，獲得建筑物中各部件的坐標信息及屬性信息。

將建筑物中各部件采用尺度匹配的剖分網格代替，獲得建筑物的網格地圖；根據剖分網格對應的屬性信息進行可通行判斷，對剖分網格設定可通行標識。

獲取起點與終點信息，其中起點與終點均位于建筑物的網格地圖上，采用A*尋路算法在起點與終點之間獲取最佳路徑。

進一步地，取建筑物的建筑信息模型BIM數據進行模型解析，獲得建筑物中各部件的坐標信息及屬性信息，具體為：

S101、取建筑物的建筑信息模型BIM數據，轉換為GLTF文件。

S102、對GLTF文件進行解析，得到建筑物中各部件基于笛卡爾空間直角坐標系的坐標信息以及屬性信息。