[發明專利]基于VR的地鐵站導向標識評估優化系統

有效

• 申請號: 202110235543.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112965596B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 劉少博;李杏彩;欒秋云;成夢潔
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06Q50/30;G06T19/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;李丹

1.一種基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)建立地鐵站的三維模型，將地鐵站內客流的仿真行人軌跡植入三維模型，搭建三維虛擬現實環境；

2)基于導向標識引導服務的概率，以標識服務效能最大為目標建立導向標識系統優化模型，令整體的服務效能為Ue，故標識系統優化模型為：

其中，Ue為導向標識系統整體的服務效能，N為地鐵站提供引導服務的需求空間，即元胞總數量，元胞為需求空間的基本單元，i為行人所在元胞序號，j為導向標識序號，G_i為元胞i處行人接受導向標識引導服務的概率，D_i為元胞i處行人可選擇的方向數量，θ_ij為元胞i處行人視線中心線與第j個導向標識中心水平線之間的夾角，m為導向標識的個數，X_i為元胞i處導向標識的設置狀態，若在元胞i處設置標識，X_i＝1，反之為0，g_ij為元胞i處行人接受導向標識j引導服務的概率；

3)開展浸入式虛擬現實行人尋路行為試驗，獲取導向標識系統中的標識利用率以及點、線、面三級量化評價指標數據；

4)采用遺傳算法并利用步驟3)中的標識利用率求解步驟2)的模型，獲取該方案下導向標識位置的最優解；

5)轉入步驟3)，當點、線、面三級量化評價結果符合要求時，導向標識系統方案為最終優選結果，結束。

2.根據權利要求1所述的基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，其特征在于，所述步驟1)中搭建三維虛擬現實環境，具體如下：

1.1)使用三維建模軟件制作三維模型，包括基本建筑結構模型、導向標識模型和環境物體模型；

1.2)使用微觀行人流仿真模型實現地鐵站內客流的仿真；

1.3)基于Unity平臺，將行人軌跡植入三維模型，搭建三維動態虛擬現實環境。

3.根據權利要求1所述的基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，其特征在于，所述步驟2)中

G_i為元胞i處行人接受導向標識引導服務的概率：

G_i＝1-Π_j(1-g_ij)

g_ij為元胞i處行人接受導向標識j引導服務的概率，計算如下：

其中，A_j為導向標識j的吸引能力，A_j＝S_jV_j，S_j為空間吸引系數，d_ij為標識j與處于元胞i處的行人距離，標識的最小服務距離為d_min，標識的最大服務距離為d_max，V_j為外形吸引系數，定義為標識利用率。

4.根據權利要求3所述的基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，其特征在于，空間吸引系數S_j的計算方法如下：

S_j＝r_je_j

其中，路徑偏離系數r_j是標識的放置能否引導行人至目標最優路徑上的度量；行人所在元胞i與標識j所在最優路徑的最短距離為t_ij，設最短路徑的最小寬容距離為t_min，最大寬容距離為t_max.則路徑偏離系數r_j為：

定義空間句法連接值E_j是標識j所在位置與其他單元空間的連通度，經過歸一化，得到空間句法連接系數e_j，

5.根據權利要求1所述的基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，其特征在于，所述步驟3)中標識的利用率，即通過開展浸入式虛擬現實行人尋路行為試驗，乘客在總的尋路次數中，利用標識尋路次數所占的比率，即標識尋路次數/總尋路次數。