[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

本發明公開了一種基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，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；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優選。本發明方法極大地提高了導向標識評估的客觀性和科學性。

技術領域

本發明涉及交通規劃技術，尤其涉及一種基于VR的地鐵站導向標識評估優化系統。

背景技術

隨著國家經濟的高速發展和城市化建設的加快，地鐵已成為大眾出行重要的公共交通工具。地鐵站和周邊空間的大規模化、復雜化以及功能的復合化，導致其內部的尋路也更加困難，行人停頓、徘徊、迷失、滯留等現象時常發生，影響站內的管理和乘客的出行體驗，這不僅給乘客帶來了時間和精力的消耗，還降低了地鐵站整體的使用效率。因此，在大型人群集散地中，能夠提供引導服務的導向標識發揮著巨大作用，如何使導向標識系統發揮最大的服務效能、提升地鐵站的整體使用效率顯得十分必要。

目前國內外對行人導向標識研究集中體現在三個方面：基于文化和心理原理的導向標識系統設計、導向標識與行人行為交互關系理論和導向標識系統評價與優化。其中，導向標識系統設計大多關注標識使用的細節設計，如形狀、大小、文字、顏色等，而不注重標識系統的導向效果，尤其是對導向效果的量化科學評估嚴重不足。對導向標識與行人行為交互關系的研究多集中在理論的心理和行為模式分析上，而且基本依賴于定性的研究手段，如問卷調查、采訪、調研等，難以獲得對交互關系的定量描述。對導向標識設計方案的評價和優化大致分為兩類：一類是對影響標識導向效果的所有因素進行綜合分析，進而構建導向標識評價指標系統，并運用層次分析、模糊決策等各類方法開展導向標識系統的評價；另一類是僅針對標識的位置與數量是否合理，在忽略其他所有因素的前提下，結合設置導向標識的成本，構建多目標優化模型，對行人路徑網絡上的標識位置與數量進行優化。前一類研究一般采用問卷調查或使用后評價的思路，獲取大量指標的相對權重和權值，從而進行半定量的評價，缺乏對各類指標的客觀性和量化評判。后一類研究對標識位置和數量的優化一般從邏輯上講比較合理，但由于需要以忽略其他所有因素為前提，因此實際應用價值不高。

近年來，隨著VR技術的快速發展，VR技術應用于行人尋路行為的研究越來越多。行人流研究領域已經出現了利用VR技術采集行人微觀行為數據的案例，但該方向仍處于起步階段，目前還不夠深入。基于沉浸式的VR技術的導向標識研究目前在國內外都還比較少見，屬于比較新穎的方向，且得益于VR環境中數據采集的便利性，使得導向標識的評價可以上升到真正的定量分析的層面，可極大地提高評價的客觀性、科學性和合理性。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于VR的地鐵站導向標識評估優化方法，包括以下步驟：

1)建立地鐵站的環境三維模型，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：