(19)国家知识产权局
(12)发明 专利
(10)授权公告 号
(45)授权公告日
(21)申请 号 202210677392.X
(22)申请日 2022.06.16
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 114777793 A
(43)申请公布日 2022.07.22
(73)专利权人 盈嘉互联 (北京) 科技有限公司
地址 100049 北京市石景山区实兴大街3 0
号院16号楼10层10 08室
专利权人 盈嘉互联 (上海) 建 筑科技有限公
司
深圳市盈嘉互联科技有限公司
盈嘉互联 (北京) 智慧科技有限公
司
佛山市盈嘉智慧 空间科技有限公
司
深圳前海盈嘉数据服 务有限公司
嘉兴乌镇盈嘉千镇科技有限公司
盈嘉互联科技(山 东)有限公司(72)发明人 周小平 王家麟 王佳 齐彤华
(74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通 合伙) 11463
专利代理师 于彬
(51)Int.Cl.
G01C 21/20(2006.01)
G06T 17/00(2006.01)
(56)对比文件
JP 2018028 867 A,2018.02.2 2
JP 201621893 3 A,2016.12.2 2
CN 114577214 A,202 2.06.03
US 2021181741 A1,2021.0 6.17
CN 114281076 A,202 2.04.05
CN 114169771 A,202 2.03.11
CN 105606088 A,2016.0 5.25
审查员 徐建营
(54)发明名称
一种面向任意导航主体的BIM地图提取及路
径规划方法
(57)摘要
本申请提供了一种面向任意导航主体的BIM
地图提取及路径规划方法, 根据获取的目标主体
的多项行动约束条件和目标主体所要进入目标
场所的建筑信息模型; 构建出目标主体的一个连
续跨度区域; 针对连续跨度区域中的至少一个可
通行区域, 进行三角面划分, 以得到符合目标主
体通行要求的一个目标路网; 从目标起点开始,
采用路径搜索算法, 对目标路网进行路径搜索,
直到到达目标终点截止, 得到至少一条路径; 从
至少一条路径中筛选目标主体行驶距离最短的
目标路径; 对目标路径进行优化, 得到目标主体
的室内路径。 这样, 基于目标主体自身特征和建
筑信息模型进行路网提取, 提高了路网的普适
性, 通过路径搜索和路径优化方法, 提高了室内
路径规划的效率。
权利要求书4页 说明书21页 附图11页
CN 114777793 B
2022.09.20
CN 114777793 B
1.一种面向任意导航主体的BIM地图提取及路径规划方法, 其特征在于, 所述方法包
括:
获取目标主体的多项行动约束条件和所述目标主体所要进入目标场所的建筑信息模
型; 其中, 所述行动约束条件是根据所述 目标主体所占据的空间大小和所述 目标主体的移
动能力所选择的;
根据所述目标主体的多项行动约束条件和所述目标主体所要进入目标场所的建筑信
息模型, 构建出所述 目标主体对应的一个连续跨度区域; 所述连续跨度区域包括 目标主体
移动所经过的至少一个可通行区域和/或至少一个不可通行区域;
针对所述至少一个可通行区域, 采用三角面划分方法对可通行区域进行三角面划分,
以得到符合所述目标主体通行要求的一个目标路网; 所述目标路 网为由多个三角面组成的
路网;
从目标起点开始, 采用路径搜索算法, 对所述目标路网进行路径搜索, 直到到达目标终
点截止, 以得到至少一条路径; 所述至少一条路径中的每条路径为由所述 目标主体从目标
起点开始到达目标终点所 经由的三角面的中心点连接而形成的路线;
从所述至少一条路径中筛 选所述目标主体行驶距离最短的目标路径;
对所述目标路径进行优化, 得到所述目标主体在所述目标场所内移动的室内路径;
所述行动约束条件包括最大可通行坡度、 最低可通行高度、 最大攀爬高度以及最小可
通行宽度中的至少一个;
当所述行动约束条件包括最大可通行坡度、 最低可通行高度、 最大攀爬高度以及最小
可通行宽度时, 所述根据所述目标主体的多项行动约束条件和所述目标主体所要进入目标
场所的建筑信息模型, 构建出 所述目标主体对应的一个连续 跨度区域, 包括:
在所述最大可通行坡度和所述最低可通行高度的约束下, 对所述建筑信 息模型中的障
碍物进行筛 选, 构建所述目标场所的实体高度三维模型;
在所述最大攀爬高度和所述最小可通过宽度的约束下, 对所述实体高度三维模型中的
可通行区域和不可通行区域进行筛 选, 构建所述目标主体对应的连续 跨度区域。
2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述在所述最大可通行坡度和所述最低可
通行高度的约束下, 对所述建筑信息模型中的障碍物进行筛选, 确定所述 目标场所 的实体
高度三维模型, 包括:
根据预设空间分辨率对所述建筑信 息模型进行体素化处理, 确定所述目标场所的三维
体素模型;
依据所述最大可通行坡度和所述最低可通行高度的约束, 对所述三维体素模型中的体
素单元进行筛 选, 确定阻碍所述目标主体在所述目标场所中移动的体素 单元;
基于确定出的所述体素 单元, 构建所述目标场所的实体高度三维模型。
3.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述在所述最大攀爬高度和所述最小可通
过宽度的约束下, 对所述实体高度三维模型中的可通行区域和不可通行区域进行筛选, 构
建所述目标主体对应的连续 跨度区域, 包括:
根据所述实体 高度三维模型和所述目标场所的实际空间高度, 构建所述目标场所的开
放高度三维模型;
在所述最大攀爬高度的约束下, 基于所述开放高度三维模型, 确定各邻域之间的连通权 利 要 求 书 1/4 页
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CN 114777793 B
2关系以及邻域之间的跨度信息;
根据各邻域之间的连通关系以及邻域间的跨度信息, 创建所述目标场所的距离场;
在所述最小可通行宽度的约束下, 基于所述距离场, 确定所述目标主体对应的连续跨
度区域。
4.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述针对所述至少一个可通行区域, 采用
三角面划分方法对可通行区域进 行三角面划分, 以得到符合所述目标主体通行要求的一个
目标路网, 包括:
对所述连续跨度区域中各区域的边界轮廓进行识别与处理, 确定出所述目标场所中各
区域的目标边界轮廓线;
针对每个可通行区域, 根据该可通行区域的目标边界轮廓线, 确定该可通行区域的轮
廓顶点;
采用三角面划分方法对该可通行区域的轮廓顶点进行连接, 确定出该可通行区域的初
始路网;
针对每个初始路网, 将拟合高度和实际高度之间的差值不满足预设阈值要求的初始路
网确定为待优化路网, 将该待优化路网对应的可通行区域确定为待优化区域;
针对每个待优化路网, 根据该待优化路网对应的拟合高度以及实 际高度, 确定出影响
该待优化路网拟合效果的至少一个样本节点;
针对每个待优化 区域, 采用三角面划分方法对该待优化 区域的轮廓顶点以及对应的至
少一个样本节点进行 连接, 确定出 该待优化区域优化完成的初始路网;
将不用进行优化的所有可通行区域的初始路网以及所有待优化区域优化完成的初始
路网进行组合后形成的路网, 确定为符合所述目标主体通行要求的一个目标路网。
5.根据权利要求4所述的方法, 其特征在于, 所述对所述连续跨度区域中各区域的边界
轮廓进行识别与处 理, 确定出 所述目标场所中各区域的目标边界轮廓线, 包括:
对所述连续跨度区域中各区域的边界轮廓进行识别, 确定各个区域的等值区域轮廓
线; 其中, 相邻区域的部分边界轮廓线相互重 叠, 共用一段等 值区域轮廓线;
对每个区域的等值区域轮廓线进行曲折线识别, 并将识别到的曲折线进行简化处理,
得到每个区域的简化 边界轮廓线; 所述简化处 理是将所述曲折线简化成至少一条直线;
针对于每 个区域, 将该区域的简化 边界轮廓线确定为该区域的目标边界轮廓线。
6.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述从 目标起点开始, 采用路径搜索算法,
对所述目标路网进行路径搜索, 直到 到达目标终点截止, 以得到 至少一条路径, 包括:
A, 确定目标起点所在的三角面, 将所述三角面确定为起始三角面, 并将该起始三角面
存储至可通行三角网格列表中; 其中, 此时所述可通行三角网格列表中仅包括所述起始三
角面;
B, 确定与所述起始三角面有邻接边的可通行三角面, 并将所述可通行三角面存储至可
通行三角网格列表中;
C, 确定所述可通行三角面中是否包括所述目标终点, 当为否时, 执行步骤D, 当为是时,
执行步骤E;
D, 从所述可通行三角面中确定出与终点具有最短距离的目标可通行三角面, 并将所述
目标可通行三角面确定为 起始三角面, 返回执 行步骤B;权 利 要 求 书 2/4 页
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专利 一种面向任意导航主体的BIM地图提取及路径规划方法
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