[發(fā)明專利]一種三維室內(nèi)多樓層行人路線規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011079534.X
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112229408B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李焱林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州海格星航信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 陳旭紅;呂金金

本發(fā)明公開(kāi)了一種三維室內(nèi)多樓層行人路線規(guī)劃方法，所述方法包括：根據(jù)室內(nèi)三維空間區(qū)域的劃分規(guī)則，將整個(gè)建筑物的室內(nèi)區(qū)域劃分為樓層可規(guī)劃空間區(qū)域、電梯可規(guī)劃空間區(qū)域和樓梯可規(guī)劃空間區(qū)域；結(jié)合各可規(guī)劃空間區(qū)域之間的相鄰關(guān)系，構(gòu)建鄰接表；再利用路網(wǎng)拓?fù)浔硎痉椒āぢ匪惴ㄒ约皷鸥穹ǎ玫酵暾娜S室內(nèi)多樓層行人規(guī)劃路線。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的行人路線規(guī)劃方法有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中可能存在的路線規(guī)劃不通問(wèn)題和室內(nèi)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)維護(hù)問(wèn)題，可得到更加直觀合理的室內(nèi)行走路線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及室內(nèi)空間技術(shù)信息領(lǐng)域，特別是涉及一種三維室內(nèi)多樓層行人路線規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

近三十年來(lái)，城市建設(shè)高速發(fā)展，城市建筑的面積越來(lái)越大、樓層越來(lái)越高，且室內(nèi)布局也越發(fā)復(fù)雜，如何快速地定位并給出最優(yōu)的室內(nèi)行走路線方案，是人們迫切的需求。在這基礎(chǔ)上，基于室內(nèi)環(huán)境的多源融合定位技術(shù)、室內(nèi)行人路線規(guī)劃技術(shù)等得到了快速的發(fā)展。

室內(nèi)行人路線規(guī)劃是指采用特定算法在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，找到起點(diǎn)到終點(diǎn)之間滿足條件的最優(yōu)路線的過(guò)程，并結(jié)合室內(nèi)定位技術(shù)與導(dǎo)航算法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)導(dǎo)航，主要可應(yīng)用于人群疏散、應(yīng)急救援、智能無(wú)人服務(wù)等領(lǐng)域。

現(xiàn)有的基于室內(nèi)環(huán)境下的行人路線規(guī)劃技術(shù)研究主要基于構(gòu)建路網(wǎng)的方式：首先將各個(gè)單樓層提取出來(lái)，人為地在單樓層區(qū)域內(nèi)繪制行人路線，生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ停辉俳⒏鳂菍娱g的連通性表，或一并將連接樓層的樓梯間和電梯間作為路網(wǎng)加入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭校蛔詈罄脗鹘y(tǒng)的路網(wǎng)尋路方式完成單樓層和跨樓層間的行人路線規(guī)劃，這類方法存在著以下不足：

1、路線規(guī)劃不合理。行人在室內(nèi)的可行走區(qū)域行走時(shí)，并不會(huì)受到明確道路要素的約束，因此行走路線往往存在任意性和不固定性，采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ屠L制路網(wǎng)會(huì)固化路線，對(duì)于在大且流通性強(qiáng)的室內(nèi)空間區(qū)域內(nèi)行走路線的規(guī)劃十分不合理。

2、單一樓層內(nèi)路線規(guī)劃不通。現(xiàn)有的室內(nèi)行人路線規(guī)劃技術(shù)僅在單樓層內(nèi)進(jìn)行路線規(guī)劃，未考慮樓層內(nèi)可能存在互不相通、無(wú)法直達(dá)的區(qū)域，如同一棟建筑內(nèi)的酒店與商場(chǎng)，必然導(dǎo)致所規(guī)劃的路線不通。

3、無(wú)法兼容室內(nèi)外混合規(guī)劃。現(xiàn)有技術(shù)并未考慮如何將室內(nèi)行人路線規(guī)劃與室外路線規(guī)劃相銜接，形成室內(nèi)外一體化的規(guī)劃模式，而該模式對(duì)于行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)說(shuō)同樣需求迫切。

4、路網(wǎng)修正困難。室內(nèi)空間具有易變性，其空間布局會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化，基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ退鶚?gòu)建的路線一旦生成便不能動(dòng)態(tài)修改，一旦空間布局有變化，只能重新生成拓?fù)潢P(guān)，并不能滿足室內(nèi)空間的動(dòng)態(tài)變化需求。

5、無(wú)法提供三維空間路線。現(xiàn)有的室內(nèi)行人路線規(guī)劃技術(shù)主要以二維平面地圖為基礎(chǔ)進(jìn)行路線規(guī)劃，各樓層間的規(guī)劃路線往往簡(jiǎn)化為一條簡(jiǎn)單直線，忽略了樓層的三維空間幾何特性，更無(wú)法與建筑的三維模型進(jìn)行疊加展示，提供更直觀的導(dǎo)航效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三維空間內(nèi)的室內(nèi)多樓層行人路線規(guī)劃方法，解決單樓層內(nèi)因可能存在的不連通區(qū)域?qū)е碌穆肪€規(guī)劃不通問(wèn)題和室內(nèi)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)維護(hù)問(wèn)題，并且本方法可與室外路線規(guī)劃相連接，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外一體化規(guī)劃。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種方法，具體包括以下步驟：

S1：在某建筑物的三維室內(nèi)空間中，根據(jù)內(nèi)部連通情況，分別將室內(nèi)空間劃分為樓層可規(guī)劃空間區(qū)域、電梯可規(guī)劃空間區(qū)域和樓梯可規(guī)劃空間區(qū)域，再根據(jù)所述三種可規(guī)劃空間區(qū)域之間的相鄰關(guān)系構(gòu)建區(qū)域鄰接表；

S2：設(shè)置規(guī)劃路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)，根據(jù)所述起點(diǎn)和終點(diǎn)所在的可規(guī)劃空間區(qū)域，采用尋路算法查找可規(guī)劃空間區(qū)域序，所述可規(guī)劃空間區(qū)域序包括規(guī)劃路線所經(jīng)過(guò)的所有可規(guī)劃空間區(qū)域；再對(duì)所述可規(guī)劃空間區(qū)域序進(jìn)行處理，包括以下子步驟：

S11：獲取所述可規(guī)劃空間區(qū)域序中的起始可規(guī)劃空間區(qū)域，作為當(dāng)前可規(guī)劃空間區(qū)域，進(jìn)行可規(guī)劃空間區(qū)域內(nèi)的路線查找：