一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及数字孪生技术领域，揭露了一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法及装置，包括：获取公共服务网点的分龄来访频次及目标年龄分段，获取目标年龄分段对应的分龄居住密度区块图，提取每个分龄居住密度区块对应的分龄居住密度，随机选取虚拟服务网点，根据分龄来访频次及分龄居住密度，利用网点分龄距离成本公式计算分龄来访距离成本，根据网点全龄距离成本公式计算全龄来访距离成本，模拟移动虚拟服务网点的位置，得到动态虚拟服务网点集，选择最小全龄来访距离成本对应的动态虚拟服务网点，将动态虚拟服务网点作为最佳布局位置。本发明专利技术主要目的在于解决当前社区公共服务机构或场所多数存在分布位置不合理的问题。机构或场所多数存在分布位置不合理的问题。机构或场所多数存在分布位置不合理的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法及装置


[0001]本专利技术涉及一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法及装置，属于数字孪生

[0002]
技术介绍
为
[0003]智慧社区是社区管理的一种新理念，是新形式下社会管理创新的新模式。智慧社区可以通过物联网、云计算以及移动互联网等新一代信息技术整合社区内现有的各类服务资源，达到为社区内群众提供便捷的政务、商务、娱乐、教育以及医护等服务的目的。
[0004]数字孪生(DtalTwn)也被称为数字映射、数字镜像。数字孪生是利用物理模型在虚拟空间中完成映射，从而反应对应的实体的全生命周期。目前普遍被应用于产品设计、工程建设、医学分析以及产品制造等领域。
[0005]社区内通常包含有各类公共服务场所或机构，通常各个服务场所或机构的分布位置是随机的，并未根据不同居民的居住分布情况进行合理规划，甚至出现在某一区域内集中出现多个公共服务场所或机构的情况。因此当前社区公共服务机构或场所多数存在分布位置不合理的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决当前社区公共服务机构或场所多数存在分布位置不合理的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，包括：
[0008]获取数字孪生建筑交互图，在所述数字孪生建筑交互图中依次提取公共服务网点；
[0009]在所述数字孪生建筑交互图中提取所述公共服务网点的来访人员数据及年龄分段集，在所述年龄分段集中依次提取目标年龄分段；
[0010]根据所述目标年龄分段在所述来访人员数据中提取分龄来访频次，获取所述目标年龄分段在所述数字孪生建筑交互图中对应的分龄居住密度区块图；
[0011]在所述分龄居住密度区块图中提取每个分龄居住密度区块对应的分龄居住密度；
[0012]在所述数字孪生建筑交互图中随机选取所述公共服务网点的虚拟服务网点，根据所述分龄来访频次及所述分龄居住密度，利用预构建的网点分龄距离成本公式计算处于所述目标年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的分龄来访距离成本，其中，所述网点分龄距离成本公式如下所示：
[0013][0014]其中，C
f
表示目标年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的分龄来访距离成本，i表示分龄居住密度区块序号，n表示区块总数，P表示目标年龄分段的居民在所述公共服务网
点的分龄来访频次，m
i
表示第i个分龄居住密度区块的分龄居住密度，l
i
表示第i个分龄居住密度区块与所述虚拟服务网点的行程距离；
[0015]根据预构建的网点全龄距离成本公式，利用所述分龄来访距离成本计算所述年龄分段集中所有年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的全龄来访距离成本；
[0016]模拟移动所述虚拟服务网点在所述分龄居住密度区块图中的位置，得到动态虚拟服务网点集；
[0017]在所述动态虚拟服务网点集中依次提取动态虚拟服务网点，识别所述动态虚拟服务网点的位置，根据每个动态虚拟服务网点的全龄来访距离成本及位置绘制所述动态虚拟服务网点集对应的三维距离成本曲面图；
[0018]获取所述公共服务网点的全龄来访频次，根据所述全龄来访频次确定所述公共服务网点的应设网点数，识别所述三维距离成本曲面图的凹陷特征点；
[0019]根据凹陷特征点及所述应设网点数，利用所述三维距离成本曲面图在所述数字孪生建筑交互图中选择所述公共服务网点的一个或多个最佳布局位置，完成基于数字孪生的智慧社区智能化设计。
[0020]可选地，所述根据所述目标年龄分段在所述来访人员数据中提取分龄来访频次，包括：
[0021]获取来访统计周期，在所述来访人员数据中识别所述目标年龄分段的目标来访人群；
[0022]在所述来访人员数据中提取所述目标来访人群在所述来访统计周期内的来访总次数，得到所述分龄来访频次。
[0023]可选地，所述获取所述目标年龄分段在所述数字孪生建筑交互图中对应的分龄居住密度区块图，包括：
[0024]在所述数字孪生建筑交互图中识别居民居住区块集；
[0025]在所述居民居住区块集中依次提取居民居住区块，统计所述居民居住区块中处于所述目标年龄分段的分龄居住人数；
[0026]获取所述居民居住区块的占地面积，根据所述分龄居住人数及所述占地面积，利用预构建的分龄居住密度公式，计算所述居民居住区块的分龄居住密度；
[0027]利用所述分龄居住密度对所述居民居住区块进行分龄密度标识，得到所述分龄居住密度区块图。
[0028]可选地，所述分龄居住密度公式，如下所示：
[0029][0030]其中，ρ
k
表示第k个居民居住区块的分龄居住密度，Q
k
表示第k个居民居住区块的分龄居住人数，S
k
表示第k个居民居住区块的占地面积。
[0031]可选地，所述根据所述分龄来访频次及所述分龄居住密度，利用预构建的网点分龄距离成本公式计算处于所述目标年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的分龄来访距离成本之前，所述方法还包括：
[0032]获取所述分龄居住密度区块与所述虚拟服务网点的可行路径集；
[0033]在所述可行路径集中提取最短可行路径，将所述最短可行路径作为所述分龄居住
密度区块与所述虚拟服务网点的行程距离。
[0034]可选地，所述网点全龄距离成本公式，如下所示：
[0035][0036]其中，C
q
表示公共服务网点的全龄来访距离成本，j表示年龄分段集中年龄分段的序号，m表示年龄分段的总数，C
j
表示第j个年龄分段的分龄来访距离成本。
[0037]可选地，所述模拟移动所述虚拟服务网点在所述分龄居住密度区块图中的位置，得到动态虚拟服务网点集，包括：
[0038]按照预设的网格间隔距离，将所述分龄居住密度区块图进行网格化分割，得到分龄密度网格区块图；
[0039]在所述分龄密度网格区块图中提取网格交点集，将所述网格交点集作为所述初始孪生服务网点集；
[0040]根据所述初始孪生服务网点集在所述分龄居住密度区块图中提取动态虚拟服务网点集。
[0041]可选地，所述在所述动态虚拟服务网点集中依次提取动态虚拟服务网点，识别所述动态虚拟服务网点的位置，根据每个动态虚拟服务网点的全龄来访距离成本及位置绘制所述动态虚拟服务网点集对应的三维距离成本曲面图，包括：
[0042]根据所述动态虚拟服务网点集中每个动态虚拟服务网点的全龄来访距离成本及位置对所述动态虚拟服务网点进行三维高度标识，得到所述动态虚拟服务网点集中每个动态虚拟服务网点的三维距离成本高度；
[0043]根据所述三维距离成本高度，利用所述分龄居住密度区块图构建可视化的虚拟三维分布点集；
[0044]对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，其特征在于，所述方法包括：获取数字孪生建筑交互图，在所述数字孪生建筑交互图中依次提取公共服务网点；在所述数字孪生建筑交互图中提取所述公共服务网点的来访人员数据及年龄分段集，在所述年龄分段集中依次提取目标年龄分段；根据所述目标年龄分段在所述来访人员数据中提取分龄来访频次，获取所述目标年龄分段在所述数字孪生建筑交互图中对应的分龄居住密度区块图；在所述分龄居住密度区块图中提取每个分龄居住密度区块对应的分龄居住密度；在所述数字孪生建筑交互图中随机选取所述公共服务网点的虚拟服务网点，根据所述分龄来访频次及所述分龄居住密度，利用预构建的网点分龄距离成本公式计算处于所述目标年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的分龄来访距离成本，其中，所述网点分龄距离成本公式如下所示：其中，C
f
表示目标年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的分龄来访距离成本，i表示分龄居住密度区块序号，n表示区块总数，P表示目标年龄分段的居民在所述公共服务网点的分龄来访频次，m
i
表示第i个分龄居住密度区块的分龄居住密度，l
i
表示第i个分龄居住密度区块与所述虚拟服务网点的行程距离；根据预构建的网点全龄距离成本公式，利用所述分龄来访距离成本计算所述年龄分段集中所有年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的全龄来访距离成本；模拟移动所述虚拟服务网点在所述分龄居住密度区块图中的位置，得到动态虚拟服务网点集；在所述动态虚拟服务网点集中依次提取动态虚拟服务网点，识别所述动态虚拟服务网点的位置，根据每个动态虚拟服务网点的全龄来访距离成本及位置绘制所述动态虚拟服务网点集对应的三维距离成本曲面图；获取所述公共服务网点的全龄来访频次，根据所述全龄来访频次确定所述公共服务网点的应设网点数，识别所述三维距离成本曲面图的凹陷特征点；根据凹陷特征点及所述应设网点数，利用所述三维距离成本曲面图在所述数字孪生建筑交互图中选择所述公共服务网点的一个或多个最佳布局位置，完成基于数字孪生的智慧社区智能化设计。2.如权利要求1所述的基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，其特征在于，所述根据所述目标年龄分段在所述来访人员数据中提取分龄来访频次，包括：获取来访统计周期，在所述来访人员数据中识别所述目标年龄分段的目标来访人群；在所述来访人员数据中提取所述目标来访人群在所述来访统计周期内的来访总次数，得到所述分龄来访频次。3.如权利要求2所述的基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，其特征在于，所述获取所述目标年龄分段在所述数字孪生建筑交互图中对应的分龄居住密度区块图，包括：在所述数字孪生建筑交互图中识别居民居住区块集；在所述居民居住区块集中依次提取居民居住区块，统计所述居民居住区块中处于所述
目标年龄分段的分龄居住人数；获取所述居民居住区块的占地面积，根据所述分龄居住人数及所述占地面积，利用预构建的分龄居住密度公式，计算所述居民居住区块的分龄居住密度；利用所述分龄居住密度对所述居民居住区块进行分龄密度标识，得到所述分龄居住密度区块图。4.如权利要求3所述的基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，其特征在于，所述分龄居住密度公式，如下所示：其中，ρ
k
表示第k个居民居住区块的分龄居住密度，Q
k
表示第k个居民居住区块的分龄居住人数，S
k
表示第k个居民居住区块的占地面积。5.如权利要求2所述的基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，其特征在于，所述根据所述分龄来访频次及所述分龄居住密度，利用预构建的网点分龄距离成本公式计算处于所述目标年龄分段的居民与所述虚拟服务网点的分龄来访距离成本之前，所述方法还包括：获取所述分龄居住密度区块与所述虚拟服务网点的可行路径集；在所述可行路径集中提取最短可行路径，将所述最短可行路径作为所述分龄居住密度区块与所述虚拟服务网点的行程距离。6.如权利要求1所述的基于数字孪生的智慧社区智能化设计方法，其特征在于，所述网点全龄距离成本公式，如下所示：其中，C
q
表示公共服务网点的全龄来访距离成本，j表示年龄分段集中年...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家才，李全彬，严凤英，丁研研，陆胜海，
申请(专利权)人：深圳慧锐通智能技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：