一种多层建筑最优路径规划方法技术

本发明专利技术公开了一种多层建筑最优路径规划方法，包括将各楼层路网和楼层连接均视为独立结构；路径中的停靠点按楼层分类；按楼层递增顺序，查找第一个分布有停靠点的楼层，构建单层结构化网络，进行该层最优路径分析，得到该层最优路径；获取前一结构化最优路径的终点作为下一结构化路径分析的起点；逐楼层动态构建跨楼层结构化网络，进行其余分布有停靠点的楼层的路径分析，得到遍历所有停靠点的多楼层最优路径。本发明专利技术能够使楼层之间的转换成本最小、电梯乘坐次数和乘坐距离最小，减少时间成本；算法效率与楼层总数无关，更加适合较大规模的网络分析，可让多层建筑中的跨楼层路径分析更加高效；可根据需求定义不同的楼层转换规则，更具灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了，具体设及多层建筑和大型公共建 筑的室内跨楼层路径分析，属于路径分析

技术介绍
室内路径分析与室外路径分析的不同之处在于室内的=维空间。传统的最优路径 规划是基于节点之间的网络连通拓扑模型，也可用于=维空间中，如JiyeongLee将室内= 维实体(房间、n、过道等）统一抽象为节点，节点之间通过水平连接和垂直连接关系W图的 形式建立=维网络连通拓扑模型，实现简单的路径分析。MarkStevens等人通过对二维的 CAD数据建立点之间的=维拓扑关系来进行路径分析。DandanLi提出了基于概念格的室 内模型，通过位置和出口之间的连接关系图表明室内空间的连接关系。ThomsBecker等人 将室内空间分为多个分别表达不同信息的层次，建立了多层次模型，其中的拓扑结构层表 达了室内元素之间的拓扑关系。溫永宁等通过对房产数据特点的分析，路径"和"节点" 为关键要素，表达楼宇内部的空间关系及拓扑结构，并用于紧急疏散的楼宇路径构建中。 然而，由于节点之间的网络连通拓扑模型W连通权值表示各节点之间的连通性和 连通成本，并没有空间概念，将其运用于=维空间中所得的路径将忽略空间上的位置信息， 没有考虑楼层运一空间位置信息对最优路径规划的影响，导致有可能会出现"低楼层一一 高楼层一一中间楼层"或"低楼层一一中间楼层一一高楼层一一中间楼层"的情况，如图1所 示，楼层顺序为1-4-2。而要避免运种情况，可通过对楼层连接进行合理的权值定义(夸 大楼层连接的连通成本)，但其基于全局网络，将增大问题规模，影响路径分析效率，特别是 对于高层建筑，显然不是合理的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，基于分层结构化动态网络 分析模式，提供。 本专利技术为解决上述技术问题采用W下技术方案： ，所述方法的具体步骤包括： 步骤一、设定楼层总数为Wwr，将路径中的停靠点按楼层分类，统计出各楼层停靠点 的数目仿化7^^]，形成各楼层停靠点集合^^^]，其中，〇 < 乂巧^^^^表示第^'层； 步骤二、设定i= 1，根据i=i+ 1进行迭代，按楼层递增顺序，查找第一个分布有停靠 点的楼层，当停靠点的数目仿undi]〉1时，创建单层结构化网络进行该层最优 路径分析，得到该层最优路径做ute，设置路径分析的终点紐〇防如(，并设置起始楼层 沉arWoor=i，其中，/康示动态构建的结构化网络，表示楼层i的路网； 步骤S、继续根据i=i+ 1进行迭代，若当前楼层数乂Wwr且当停靠点的数目 仿〉〇,则设置结束楼层公化//如or=i，将终点公化/化如巧日入到停靠点集合F中； 步骤四、创建跨楼层结构化网络^^%，瓜。.^。^，方&</0。。^，对进行跨楼层最优路径 分析得到跨楼层最优路径做ute，其中，W康示楼层连接、藻示起始楼层的路网、 。。藻示结束楼层的路网； 步骤五、获取化wfe的终点赋为公打边如'打(，并设置沉ar巧oor=i; 步骤六、循环执行步骤=至步骤五，进行其余分布有停靠点的楼层的路径分析，直至J'= 巧〇〇。得到遍历所有停靠点的多楼层最优路径化?U祐。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述步骤二还包括，当停靠点的数目仿= 1时，则将该停靠点赋为公化/化如t，并设置沉=i。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述步骤二和步骤四中，对结构化网络中的多点 最优路径分析采用基于Dijkstra算法的递推方法， 301、 设定集合片（K，…，呀为如^亭靠点，进行最优路径分析时，从起始停靠点 ^出发，查找距离^最近的停靠点^^2，得到路径乐(^，吩； 302、 再从停靠点^^2出发，查找距离^"2最近的停靠点^"3，得到路径乐(尽咕； 303、W步骤301和302的形式进行类推，从停靠点Ki出发，查找距离Ki最近的停靠 点K，得到路径乐化1，K)，直至得到乐化1，0 ; 304、 得到遍历所有停靠点的路径： 乐二{乐化吩，乐化，咕，…，乐化1，0 }; 式中，n为停靠点总个数，WKi，0表示两个停靠点之间的最短路径。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述步骤二至步骤五中，采用结构化动态网络分 析模式，将各楼层路网和楼层连接均视为独立结构，根据停靠点的楼层分布情况选择相应 的路网数据动态地构建结构化网络模型并进行路径分析。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述步骤四中，实现跨楼层最近路径分析的具体 过程为： 基于路网集构建的结构化网络模型AM%，1，W,}，设楼层i-1和楼层i的停靠点数目 分别为",1和",，其集合分别为K.1二化1,1，K.1,2,…，和片化,1，K.,2,…，K.,J， 其中，々楼层/的第少h停靠点； 501、 进行楼层i-l的最优路径分析，根据多点最优路径分析方法，得到路径 化.1 二W化 1,1，K.1,2)，乐化 1,2,K.1,3)，…，乐化 1,。…，K.1,。"）}; 502、 获取化.1的终点并添加到停靠点集合K中，则K.二化1,?1，K.,1，K.,2，…，K;J; 5〇3、W 为起始点，进行楼层i的最优路径分析，得到路径化-K,1)， 乐化1，K;2)，…，乐化,…，K;?)}，即为由楼层w至楼层的最优路径。 本专利技术采用W上技术方案与现有技术相比，具有W下技术效果： 1、 更加符合人的行为习惯，能够使楼层之间的转换成本最小，特别是在电梯模式的多 层建筑最优路径分析中，能使电梯乘坐次数和乘坐距离最小，减少时间成本； 2、 算法效率与楼层总数无关，更加适合较大规模的网络分析，可让多层建筑中的跨楼 层路径分析更加高效； 3、 由于该算法的结构化动态网络模式，可根据需求定义不同的楼层转换规则，更具灵 活性。【附图说明】 图1是现有技术中，路径分析会出现的"低楼层一-高楼层一-中间楼层"情况示 意图。 图2是本专利技术中，分层结构化动态网络最优路径分析流程图。 图3是具体实施例中，采用全局路径分析的结果示意图。 图4是具体实施例中，采用分层结构化动态网络路径分析的结果示意图。【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。 下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明： 本专利技术所公开的多层建筑最优路径规划方法设及下述具体算法： (1)多点最优路径算法 在多点最优路径的解算中，采用基于DUkstra算法的递推方法，假设集合片（K， …，为如^亭靠点，进行最优路径分析时，从停靠点K(起始点）出发，查找距离K 最近的停靠点^^2，得到路径乐(^，吩；再从停靠点^"2出发，查找距离^"2最近的停靠点^^3，得 到路径乐(尽咕；W此类推，从停靠点出发，查找距离最近的停靠点K，得到路径 乐(^1，K);直至得到乐(^"?1，0。最终得到遍历所有停靠点的路径： 乐二{乐(K，吩，乐化，咕，…，乐化1，0 } (1) 式中，n为停靠点总个数；1，0表示两个停靠点之间的最短路径。 (2)分层结构化动态网络 多层建筑最优路径分析算法采用结构化动态网络分析模式，将各楼层路网和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层建筑最优路径规划方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括：步骤一、设定楼层总数为Floor，将路径中的停靠点按楼层分类，统计出各楼层停靠点的数目Count[i]，形成各楼层停靠点集合V[i]，其中，0 < i< Floor，i表示第i层；步骤二、设定i= 1，根据i= i+ 1进行迭代，按楼层递增顺序，查找第一个分布有停靠点的楼层，当停靠点的数目Count[i] > 1时，创建单层结构化网络N={Ni}，进行该层最优路径分析，得到该层最优路径Route[i]，设置路径分析的终点EndPoint，并设置起始楼层StarFloor = i，其中，N表示动态构建的结构化网络，Ni表示楼层i 的路网；步骤三、继续根据i= i+ 1进行迭代，若当前楼层数i< Floor且当停靠点的数目Count[i] >0，则设置结束楼层EndFloor = i，将终点EndPoint加入到停靠点集合V[i]中；步骤四、创建跨楼层结构化网络N={N0，NStarFloor，NEndFloor}，对V[i]进行跨楼层最优路径分析得到跨楼层最优路径Route[i]，其中，N0表示楼层连接、NStarFloor表示起始楼层的路网、NEndFloor表示结束楼层的路网；步骤五、获取Route[i] 的终点赋为EndPoint，并设置StarFloor = i；步骤六、循环执行步骤三至步骤五，进行其余分布有停靠点的楼层的路径分析，直至i= Floor，得到遍历所有停靠点的多楼层最优路径Route。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林浩嘉，
申请(专利权)人：林浩嘉，
类型：发明
国别省市：广东;44