• ISSN 0258-2724
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基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划

朱军 佘平 李维炼 曹云刚 齐华 王博 王瑜

朱军, 佘平, 李维炼, 曹云刚, 齐华, 王博, 王瑜. 基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(5): 1103-1110. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180912
引用本文: 朱军, 佘平, 李维炼, 曹云刚, 齐华, 王博, 王瑜. 基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(5): 1103-1110. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180912
ZHU Jun, SHE Ping, LI Weilian, CAO Yungang, QI Hua, WANG Bo, WANG Yu. Dynamic Planning Method for Indoor-Fire Escape Path Based on Navigation Grid[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(5): 1103-1110. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180912
Citation: ZHU Jun, SHE Ping, LI Weilian, CAO Yungang, QI Hua, WANG Bo, WANG Yu. Dynamic Planning Method for Indoor-Fire Escape Path Based on Navigation Grid[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(5): 1103-1110. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180912

基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180912
基金项目: 国家重点研发计划(2016YFC0803105),国家自然科学基金(41871289),四川省科技计划(2017SZ0027)
详细信息
    作者简介:

    朱军(1976—),男,教授,博士,研究方向为三维地理信息系统与虚拟地理环境,E-mail:zhujun@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: P285.3

Dynamic Planning Method for Indoor-Fire Escape Path Based on Navigation Grid

  • 摘要: 为了解决现有虚拟现实(virtual reality,VR)场景中室内火灾逃生路径规划静态、低效的问题,基于VR场景中的导航网格,提出了室内火灾真实感表达方法,构建了室内火灾VR场景;其次根据VR场景创建了初始导航网格,设计了导航网格动态生成算法,建立了室内火灾逃生路径动态规划方法;最后构建了原型系统,并选择某产业园展厅作为案例开展了实验分析. 实验结果表明:融合静态地理场景与动态火灾场景,能构建室内火灾VR场景;导航网格每次更新时间在10 ms内,逃生路径规划的每次更新时间平均为50 ms左右,可支持室内火灾逃生路径的动态规划.

     

  • 图 1  总体研究思路

    Figure 1.  Overall design

    图 2  室内火灾真实感表达方法

    Figure 2.  Real expression method of indoor fire

    图 3  初始导航网格构建算法

    Figure 3.  Construction algorithm of initial navigation

    图 4  导航网格动态生成

    Figure 4.  Dynamic generation of navigation grid

    图 5  室内火灾逃生路径动态规划方法

    Figure 5.  Dynamic planning method for indoor fire escape path

    图 6  基于导航网格更新的逃生路径动态规划

    Figure 6.  Dynamic planning of escape path using navigation grid updating

    图 7  原型系统界面

    Figure 7.  Prototype system interface

    图 8  室内场景的导航网格生成

    Figure 8.  Navigation grid generation of indoor scene

    图 9  室内火灾VR场景下逃生路径规划

    Figure 9.  Escape route planning in indoor-fire VR scene

    图 10  导航网格动态更新效率

    Figure 10.  Dynamic updating efficiency of navigation grid

    图 11  室内火灾逃生路径动态规划

    Figure 11.  Dynamic planning of indoor-fire escape route

    图 12  逃生路径动态更新效率

    Figure 12.  Dynamic updating efficiency of escape path

    表  1  系统开发环境配置

    Table  1.   Configuration of system development environment

    软件设备环境配置详细信息
    硬件 CPU 2 × Intel Xeon E5-2760 (40核)
    内存 64 GB
    显卡显存 Quadro K5000图形显卡 3 GB
    VR设备 HTC VIVE
    软件 系统 Windows 7 SP1
    软件 U3D、SteamVR、VS 2017
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    表  2  展厅室内物体信息

    Table  2.   Information on indoor objects in the exhibition hall

    物品名称数量区域类型
    地板/块 4 可行走
    盆景/个 5 不可行走
    花瓶/个 3 不可行走
    宣传栏/个 21 不可行走
    柱子/个 8 不可行走
    门/道 13 可行走
    护栏/个 8 不可行走
    应急门/道 5 紧急时可通行
    椅子/个 62 不可行走
    桌子/个 45 不可行走
    宣传栏/个 16 不可行走
    窗户/个 19 紧急时通行
    楼梯/个 1 可行走
    装饰物/个 3 不可行走
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-29
  • 修回日期:  2019-03-04
  • 网络出版日期:  2019-03-21
  • 刊出日期:  2020-10-01

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