CN111982113A - 路径生成方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路径生成方法、装置、设备及存储介质。其中，该方法包括：包括：获取路径起始位置；获取目标建筑物的三维模型；获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。本发明实施例综合考虑了目标建筑物内的灾害威胁态势信息和人员密度信息，并以三维模型的元胞为单位进行路径优化，利于提高疏散的安全性和可靠性，可以满足火灾、核泄漏等应急灾害时多层建筑物内应急疏散的需求，提高疏散的成功率。

Description

路径生成方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及应急导航领域，尤其涉及一种路径生成方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

应急导航主要针对突发事故进行人员疏散，比如，发生火灾时，为被困人员提供安全有效的逃生路径引导，避免人群在疏散过程中的盲目性，从而有效减少人身伤亡事故。

随着建筑水平的发展，建筑内部的结构日益复杂，针对多楼层的复杂场景，路径规划的复杂性日益增大，相关技术中，往往仅仅基于室内建筑的三维表达模型，以最短路径优化为目的进行路径导航，但最短路径往往并非是最佳的逃生路径，难以满足多楼层建筑的应急疏散需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种路径生成方法、装置、设备及存储介质，旨在有效改善应急导航的路径质量，提高疏散成功率。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种路径生成方法，包括：

获取路径起始位置；

获取目标建筑物的三维模型；

获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；

基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；

基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

本发明实施例还提供了一种路径生成装置，包括：

获取模块，用于获取路径起始位置，获取目标建筑物的三维模型，和获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；

属性确定模块，用于基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；

路径生成模块，用于基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

本发明实施例又提供了一种路径生成设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器，用于运行计算机程序时，执行本发明实施例所述方法的步骤。

本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明实施例所述方法的步骤。

本发明实施例提供的技术方案，获取路径起始位置，并获取该路径起始位置对应的目标建筑物的三维模型及所述目标建筑物的灾害威胁态势信息、设定区域的人员密度信息，基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性，并基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径，不同于传统的最短路径的优化导航，本发明实施例的目标路径的优化过程中，综合考虑了目标建筑物内的灾害威胁态势信息和人员密度信息，并以三维模型的元胞为单位进行路径优化，利于提高疏散的安全性和可靠性，可以满足火灾、核泄漏等应急灾害时多层建筑物内应急疏散的需求，提高疏散的成功率。

附图说明

图1为本发明实施例路径生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中基于路径起始位置和元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径的流程示意图；

图3本发明应用实施例火灾应急救援路径生成方法的流程示意图；

图4为本发明应用实施例火灾动态应急疏散路径的生成方法的流程示意图；

图5为本发明实施例路径生成装置的结构示意图；

图6为本发明实施例路径生成设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明实施例提供了一种路径生成方法，该路径生成方法可以用于建筑物内发生应急灾害时的疏散路径的导航，比如，发生核泄漏、火灾等应急灾害时的人员疏散。该路径生成方法由路径生成设备执行，比如，设置于建筑物附近的服务平台或者远程的服务平台。如图1所示，该路径生成方法包括：

步骤101，获取路径起始位置；

这里，路径生成设备可以接收被困人员发出的救援信号，比如接收用户通过手机或者其他呼叫装置发出的救援信号，路径生成设备基于接收的救援信号识别出被困人员所处的位置或者灾害源对应的位置，即路径起始位置。在一些实施例中，建筑物内还可以设置自动发出告警信号给路径生成设备的监测终端，比如，对于火灾，可以通过烟雾探测器等发出告警信号给路径生成设备，路径生成设备基于接收的告警信号获取路径起始位置。可以理解的是，路径起始位置位于发生应急灾害的建筑物上。

步骤102，获取目标建筑物的三维模型；

这里，路径生成设备获取目标建筑物的三维模型，该目标建筑物即路径起始位置对应的建筑物。路径生成设备可以预先存储多个目标建筑物对应的三维模型，基于步骤101确定的路径起始位置获取与该路径起始位置匹配的目标建筑物的三维模型。在其他实施例中，路径生成设备可以通过访问网络加载位于远程端的目标建筑物的三维模型。目标建筑物的三维模型可以基于该目标建筑物的结构、尺寸等进行仿真设计，比如，可基于建筑信息模型(BIM，Building Information Modeling)技术进行目标建筑物的三维模型构建；可接入已有的位置服务提供商(比如，ESmap、高德地图、谷歌地图、百度地图)公开的室内三维模型图。将建筑物的三维模型导入本发明实施例路径生成设备中，并预留地图SDK接口，实现室内三维地图的加载、调用与交互。

步骤103，获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；

这里，目标建筑物预先布置有传感监测设备，以对建筑物内的环境等状态进行监测。以火灾监测为例，可以在建筑物内布置烟雾探测器、温感探测器、气相探测器、视频传感器等。其中，烟雾探测器可以对火灾初期的烟雾进行探测，是一种针对可见的或不可见的烟雾粒子进行探测，将烟雾浓度的变化转换为电信号的器件；温感探测器(thermocouple)是度测量仪表中常用的测温元件，可以直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度；气相探测器主要用于监测环境中的气体物质或者物质的其它属性，例如CO(一氧化碳)、CO₂(二氧化碳)、NO(一氧化氮)、水蒸气等，比如，针对火灾监测，可以以CO为最佳气体探测特征进行监测；视频传感器(如摄像头)可以对相应区域的人流进行监测，从而可以统计人员流量、人员密度等，在一些实施例中，可以在建筑物的楼梯口、水平出入口等处均设置视频传感器。

在一些实施例中，为了避免室内部署的传感监测设备在火灾发生时出现故障，传感监测设备可以采用采用轻量级无源传感设备，即在室内广泛部署电池供电型的传感监测设备，此类设备不依赖于室内电路，能源消耗小，成本低，可为火灾前期提供有效的灾情监测数据。可以理解的是，传感监测设备可以根据预设的分布密度在建筑物内进行合理布置，以满足全面监测的需求。

这里，灾害威胁态势信息可以为建筑物内火灾威胁态势信息，在一些实施例中，获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息，包括以下至少之一：

获取烟雾探测器监测的可见度参数；

获取温感探测器监测的温度参数；

获取气相探测器监测的有害气体的浓度参数。

在一些实施例中，获取所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息，包括：

获取所述目标建筑物的水平出入口和/或楼梯口的人员密度信息。

示例性地，视频传感器可以基于图像检测获取相应区域的人员流量，并基于人员流量确定出指定区域的人员密度。比如，人员密度的确定公式如下：

其中，ρ为人员密度，f为人员流量，V为行走速度，ω为指定区域的宽度大小，人员密度为单位走道面积中的人数(人/m²)，行走速度为行人在单位时间内的步行速度(m/s)，比如，假定火灾场景下行人平均行走速度取值为1.0m/s，人员流量为单位时间内经过指定区域的人数(人/s)。本发明实施例中，可以在室内出入口、楼梯口等易发生踩踏事故的特殊区域部署视频传感器设备，实时监测特殊区域的人员流量，根据人员流量与特殊区域的大小计算出人员密度。

步骤104，基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；

这里，元胞可以理解为三维模型对应的栅格单元。在一些实施例中，元胞的边长可以基于行人行走的平均步长进行确定，比如，取元胞的边长L＝0.5m，即采用0.5m*0.5m*0.5m的精细三维栅格划分建筑物的室内空间。可以理解的是，元胞的边长还可以选取其他数值，比如L＝0.4m，本发明实施例对此不做具体限定。

下面以火灾应用场景为例，对本发明实施例的三维模型的元胞的属性进行举例说明。示例性地，基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性，包括：

对所述三维模型的各元胞初始化占据属性；

基于所述灾害威胁态势信息对所述三维模型的元胞分配灾害威胁属性；

基于所述人员密度信息对所述三维模型的元胞分配人员密度属性，并更新元胞的占据属性。

这里，三维模型的元胞的属性包括：占据属性S_occ、火势威胁属性S_fire以及人员密度属性S_dens。示例性地，占据属性包括以下状态：被障碍物(墙壁、桌椅、家具)占据、被行人占据以及未被占据；火势威胁属性包括以下状态：安全、潜在危险、危险以及十分危险；人员密度属性包括以下状态：可通行、中度拥挤以及严重拥挤。需要说明的是，人员密度属性针对水平出入口、楼梯口等特殊区域，非特殊区域不指定该属性值。实际应用中，可以对上述各属性下的状态进行赋值，以标识各属性下的不同状态。

实际应用中，对目标建筑物的三维模型基于元胞的边长进行栅格化划分，得到各元胞对应的空间位置分布，基于目标建筑物在空间位置上的结构特征，比如，是否存在墙体、柜子等，初始化各元胞的占据属性，即对存在固定障碍物的元胞将占据属性的状态设置为被障碍物占据，并根据步骤103获取的目标建筑物的灾害威胁态势信息，基于空间位置的对应关系，给相应的元胞的灾害威胁属性进行赋值；此外，还根据获取的设定区域的人员密度信息，给相应的元胞的人员密度属进行赋值，并基于区域内是否存在行人，对元胞的占据属性进行更新，以基于是否存在行人的动态情况丰富元胞的占据属性的状态。

在一具体示例中，占据属性S_occ下各状态的赋值如下：

其中，占据属性S_occ下的被障碍物占据状态的赋值为∞，占据属性S_occ下的被行人占据状态的赋值为4，占据属性S_occ下的未被占据状态的赋值为1。

在一具体示例中，火势威胁属性S_fire下各状态的赋值如下：

其中，α为基于前述的温度参数确定的温度系数，β为基于前述的可见度参数确定的能见度系数，γ为基于前述的有害气体的浓度参数确定的浓度系数。火势威胁属性S_fire的安全状态对应的赋值为1，火势威胁属性S_fire的潜在危险状态对应的赋值为4或者16，火势威胁属性S_fire的危险状态对应的赋值为32、64或者512，火势威胁属性S_fire的十分危险状态对应的赋值为∞。

在一应用示例中，火势威胁属性S_fire的各种状态的划分如下表1所示：

表1

在一具体示例中，人员密度属性S_dens下各状态的赋值如下：

其中，δ为基于前述的人员密度与设定阈值划分的人员密度系数，即人员密度属性S_dens。δ在可通行状态的赋值为1，δ在中度拥挤状态的赋值为4，δ在严重拥挤状态的赋值为∞，在非特殊区域，δ的赋值为缺省。在一应用示例中，人员密度属性S_dens的各种状态的划分如下表2所示：

表2

需要说明的是，水平出入口的人员密度对应的用于评定人员密度系数的设定阈值与楼梯口人员密度对应的用于评定人员密度系数的设定阈值可以相同或者不同，如表2所示，对于水平出入口，若人员密度小于0.43人/m²，则拥挤程度为可通行，人员密度系数为1，若人员密度落入0.43至2.15人/m²之间，则拥挤程度为中度拥挤，人员密度系数为4，若人员密度大于2.15人/m²之间，则拥挤程度为严重拥挤，人员密度系数为∞；对于楼梯口，若人员密度小于1.08人/m²，则拥挤程度为可通行，人员密度系数为1，若人员密度落入1.08至2.69人/m²之间，则拥挤程度为中度拥挤，人员密度系数为4，若人员密度大于2.69人/m²之间，则拥挤程度为严重拥挤，人员密度系数为∞。可以理解的是，设定阈值可以根据需求进行合理调整。

步骤105，基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

本发明实施例的目标路径的优化过程中，由于综合考虑了目标建筑物内的灾害威胁态势信息和人员密度信息，并以三维模型的元胞为单位进行路径优化，利于提高疏散的安全性和可靠性，可以满足火灾、核泄漏等应急灾害时多层建筑物内应急疏散的需求，提高疏散的成功率。

在一些实施例中，如图2所示，基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径，包括：

步骤201，基于所述路径起始位置确定当前元胞；

这里，路径生成设备可以根据路径起始位置确定三维模型中对应的起始元胞，即初始的当前元胞。

步骤202，确定所述当前元胞相邻且符合通行条件的邻域元胞，将所述邻域元胞放入第一元胞集；

这里，路径生成设备根据三维模型中元胞的相邻关系，及相邻的元胞的占据属性是否为被障碍物占据(即占据属性S_occ是否为∞)，排除被障碍物占据的相邻的元胞，将余下的相邻元胞作为邻域元胞，并将选取的邻域元胞放入第一元胞集中，比如，放入open表中，open表中的元胞作为路径规划的待选节点。

步骤203，基于所述三维模型的元胞的属性，将不符合通行条件的元胞放入第二元胞集；

这里，路径生成设备还基于三维模型各元胞的属性，比如，基于占据属性确定被障碍物占据的元胞、基于火势威胁属性确定非常危险的元胞及基于人员密度属性确定严重拥挤的元胞作为不符合通行条件的元胞，将相应的元胞放入第二元胞集，比如，放入close表中，close表中的元胞作为路径规划的禁选节点。

需要说明的是，上述步骤202和步骤203的次序可以互换。

步骤204，基于所述第一元胞集选取成本最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点，将选取的元胞替换为所述当前元胞并放入所述第二元胞集；

这里，基于选取的元胞更新当前元胞，以便于继续进行下一途径节点的规划，且更新后的当前元胞放入第二元胞集，使得每个元胞至多能被选择目标路径选择一次，避免路径规划过程中，元胞被重复选取为途径节点。

这里，路径生成设备对第一元胞集中的各元胞进行遍历，以选取成本最小的元胞作为目标路径上的途径节点。

步骤205，基于替换后的所述当前元胞重新确定对应的邻域元胞，以更新所述第一元胞集，并基于更新后的所述第一元胞集继续选取所述目标路径上的途径节点，直至达到所述目标建筑物的出口对应的出口元胞，得到所述目标路径。

这里，路径生成设备先被替换后的当前元胞是否为出口元胞，若是，则表明已经将路径引导至目标建筑物的出口，得到了目标路径，输出目标路径给相应的指示设备即可。若当前元胞不是出口元胞，则以当前元胞重新确定对应的邻域元胞，并基于重新确定的邻域元胞更新第一元胞集，即将重新确定的邻域元胞添加至第一元胞集中，并判断第一元胞集是否为空，若为空，则退出路径规划，若不为空，则继续基于第一元胞集选取目标路径上的途径节点，直至达到出口元胞。可以理解的是，这里的出口元胞的数量可以为多个，如对应不同出口的出口元胞。

在一些实施例中，所述基于所述第一元胞集选取成本最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点，包括：

基于代价函数和启发函数，遍历所述第一元胞集中的各元胞，选取代价函数和启发函数的值之和最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点；

其中，所述代价函数基于待选元胞的占据属性、灾害威胁属性及与所述路径起始位置所处的元胞之间的距离确定，所述启发函数基于待选元胞的人员密度属性、所述待选元胞与出口元胞之间的距离及所述待选元胞的人员流量确定。

以火灾应用场景为例，在一应用示例中，用于确定成本的成本函数F(n)＝G(n)+H(n)，其中G(n)为代价函数，表示从起始元胞(即路径起始位置对应的元胞)到当前元胞n的实际代价；H(n)为启发函数，表示从当前元胞n到目标元胞(出口元胞)最佳路径的估计代价。

下面对代价函数G(n)进行举例说明：

示例性地，代价函数G(n)的公式如下：

G(n)＝S_occ[ω_tg_temp(s_i,s_j)+ω_vg_visi(s_i,s_j)+ω_cg_co(s_i,s_j)]+S_fire

其中，S_occ表示当前元胞n的占据属性；S_fire表示当前元胞n的火势威胁属性；ω_t、ω_v、ω_c分别为权重系数，根据各自火势参数所占比重进行分配：

∑ω_i＝1,ω_i∈(0,1),i＝(t,v,c)

火势参数g_temp、g_visi、g_co分别表示温度、可见度、CO浓度的代价函数，具体如下：

g_temp(s_i,s_j)＝α×(s_i,s_j)

g_visi(s_i,s_j)＝β×(s_i,s_j)

g_co(s_i,s_j)＝γ×(s_i,s_j)

其中，α、β、γ分别为温感探测器所测温度系数、烟雾探测器所测烟雾浓度系数以及气相探测器所测一氧化碳浓度系数，具体如前述表1所示。

(s_i,s_j)表示三维模型中元胞S_i与元胞S_j室内相对位置的距离值，即从起始元胞到当前元胞的距离值，假设元胞S_i和元胞S_j在三维元胞空间中的绝对位置坐标分别为(x_i,y_i,z_i)和(x_j,y_j,z_j)，可以采用欧式距离表示两元胞之间的距离，如下式所示：

下面对启发函数H(n)进行举例说明：

示例性地，启发函数H(n)的公式如下：

H(n)＝S_densh_D(n)+f(n)

h_D(n)＝h_D(n)₁+h_m(n)

其中，S_dens表示当前元胞n的人员密度系数(即人员密度属性)；h_D(n)表示从当前元胞n到出口元胞的对角线距离值。h_D(n)₁表示沿对角线移动的路径距离，h_m(n)表示不按照对角线行走的路径距离，以曼哈顿距离计算；f(n)表示当前元胞n的人员流量。

在一些实施例中，考虑到目标建筑物内的人流及灾情威胁态势会发生动态变化，路径生成方法还包括：

以设定时长为间隔，重新获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息，基于重新获取的所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息更新所述三维模型的元胞的属性，并基于所述路径起始位置和更新后的所述三维模型的元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

实际应用中，可以对设定时长进行预先设定，比如，以每间隔30秒为周期，动态生成目标路径，即周期性重复执行前述的步骤103至步骤105，以满足路径动态生成的需求，利于提高被困人员成功脱险的概率。

下面结合应用实施例对本发明再作进一步详细的描述。

本应用实施例针对火灾应用场景，用于实现多楼层火灾应急救援的路径规划，如图3所示，路径生成方法包括：室内火势感知、获取火势威胁态势三维信息、获取三维元胞空间模型、获取特殊区域密度系数、实时火势感知多楼层应急疏散路径动态规划及输出室内多楼层火灾动态应急疏散路径。其中，室内火势感知是指建筑物内的烟雾探测器、温感探测器、气相探测器、视频传感器均对建筑物内的相关信息进行监测，从而实现室内火势的动态感知。获取火势威胁态势三维信息和获取特殊区域密度系数相当于前述的步骤103，获取三维元胞空间模型对应于前述的步骤102和步骤104，即路径生成设备基于获取的路径起始位置获取目标建筑物的三维模型，并对三维模型进行三维栅格划分，确定三维模型的元胞后，并基于获取的火势威胁态势三维信息和特殊区域密度系数对各元胞的属性进行赋值，实时火势感知多楼层应急疏散路径动态规划对应于前述的步骤105，基于代价函数G(n)和启发函数H(n)规划目标路径中的途径节点，并最终得到目标路径，即室内多楼层火灾动态应急疏散路径，并发送目标路径给建筑物内的指示装置或者被困人员的移动终端上，以提示人员进行自救及有序疏散。

如图4所示，火灾动态应急疏散路径的生成方法包括：

步骤401，获取建筑物的三维地图，初始化三维栅格元胞模型。

这里，路径生成设备可以接收被困人员发出的救援信号或者火灾监测终端发出的告警信号，确定路径导航的起点，即路径起始位置，并基于路径起始位置对应的建筑物获取相应建筑物的三维地图，基于元胞的边长初始三维栅格元胞模型，还可以根据元胞是否被固定建筑物占据对占据属性进行赋值。

步骤402，动态获取火势三维信息和人员密度系数。

这里，路径生成设备获取建筑物内的烟雾探测器、温感探测器、气相探测器、视频传感器等监测的信息，进而得到火势三维信息和人员密度系数。路径生成设备可以基于获取的火势三维信息和人员密度系数对三维栅格元胞模型中的元胞进行属性赋值。

步骤403，将起始元胞的邻域元胞放入open表中。

这里，路径生成设备将路径导航起点作为起始元胞，并将起始元胞的邻域元胞放入open表中，作为待选节点。

步骤404，判断open表是否为空，若是则结束，若否，则执行步骤405；

若open表中的元胞为空，则表明运行结束。若不为空，则执行步骤405。

步骤405，选择open表中成本函数F(n)最小的元胞，并放入close表中。

对open表中的元胞进行遍历，并选取成本函数F(n)最小的元胞，该选取的元胞作为目标路径的途径节点，并更新为当前元胞，以便于进行下一途径节点的选取，且该选取的元胞放入close表，避免被重复选取为途径节点。

步骤406，判断当前元胞n是否为出口元胞，若否，执行步骤407，若是，则执行步骤408。

若当前元胞不是出口元胞，则继续执行步骤407，以对下一途径节点进行规划，若当前元胞为出口元胞，则表明目标路径已经规划完成，并执行步骤408。

步骤407，扩展待选元胞，如果不在open表和close表中，加入open表。

这里，路径生成设备基于更新后的当前元胞，扩展与其相邻的元胞作为待选元胞，若待选元胞不在open表和close表中，则加入open表，以扩展待选节点，并返回步骤404。

步骤408，输出路径。

路径生成设备输出路径信息给相应的终端设备，以提示被困人员进行安全疏散。

步骤409，基于时间基准T动态更新元胞的属性。

路径生成设备还可以基于时间基准T，周期性更新元胞的属性，以重新生成目标路径，以满足路径动态生成的需求，利于提高被困人员成功脱险的概率。

为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种路径生成装置，该路径生成装置与上述路径生成方法对应，上述路径生成方法实施例中的各步骤也完全适用于本路径生成装置实施例。

如图5所示，该路径生成装置包括：获取模块501、属性确定模块502及路径生成模块503，其中，获取模块501用于获取路径起始位置，获取目标建筑物的三维模型，和获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；属性确定模块502用于基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；路径生成模块503用于基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

在一些实施例中，路径生成模块503具体用于：

基于所述路径起始位置确定当前元胞；

确定所述当前元胞相邻且符合通行条件的邻域元胞，将所述邻域元胞放入第一元胞集；

基于所述三维模型的元胞的属性，将不符合通行条件的元胞放入第二元胞集；

基于所述第一元胞集选取成本最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点，将选取的元胞替换为所述当前元胞并放入所述第二元胞集；

基于替换后的所述当前元胞重新确定对应的邻域元胞，以更新所述第一元胞集，并基于更新后的所述第一元胞集继续选取所述目标路径上的途径节点，直至达到所述目标建筑物的出口对应的出口元胞，得到所述目标路径。

在一些实施例中，所述元胞的属性包括：用于表示元胞的占据状态的占据属性、用于表示元胞的灾害威胁状态的灾害威胁属性及用于表示元胞的拥挤等级的人员密度属性；路径生成模块503具体用于：

基于代价函数和启发函数，遍历所述第一元胞集中的各元胞，选取代价函数和启发函数的值之和最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点；

其中，所述代价函数基于待选元胞的占据属性、灾害威胁属性及与所述路径起始位置所处的元胞之间的距离确定，所述启发函数基于待选元胞的人员密度属性、所述待选元胞与出口元胞之间的距离及所述待选元胞的人员流量确定。

在一些实施例中，获取模块501获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息，包括以下至少之一：

获取烟雾探测器监测的可见度参数；

获取温感探测器监测的温度参数；

获取气相探测器监测的有害气体的浓度参数。

在一些实施例中，获取模块501获取所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息，包括：

获取所述目标建筑物的水平出入口和/或楼梯口的人员密度信息。

在一些实施例中，属性确定模块502具体用于：

对所述三维模型的各元胞初始化占据属性；

基于所述灾害威胁态势信息对所述三维模型的元胞分配灾害威胁属性；

基于所述人员密度信息对所述三维模型的元胞分配人员密度属性，并更新元胞的占据属性。

在一些实施例中，获取模块501还用于以设定时长为间隔，重新获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息，属性确定模块502还用于基于重新获取的所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息更新所述三维模型的元胞的属性，路径生成模块503还用于基于所述路径起始位置和更新后的所述三维模型的元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

实际应用时，获取模块501、属性确定模块502及路径生成模块503，可以由路径生成装置中的处理器来实现。当然，处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。

需要说明的是：上述实施例提供的路径生成装置在进行路径生成时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的路径生成装置与路径生成方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种路径生成设备。图6仅仅示出了该路径生成设备的示例性结构而非全部结构，根据需要可以实施图6示出的部分结构或全部结构。

如图6所示，本发明实施例提供的路径生成设备600包括：至少一个处理器601、存储器602、用户接口603和至少一个网络接口604。路径生成设备600中的各个组件通过总线系统605耦合在一起。可以理解，总线系统605用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统605除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图6中将各种总线都标为总线系统605。

其中，用户接口603可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。

本发明实施例中的存储器602用于存储各种类型的数据以支持路径生成设备的操作。这些数据的示例包括：用于在路径生成设备上操作的任何计算机程序。

本发明实施例揭示的路径生成方法可以应用于处理器601中，或者由处理器601实现。处理器601可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，路径生成方法的各步骤可以通过处理器601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器601可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器601可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器602，处理器601读取存储器602中的信息，结合其硬件完成本发明实施例提供的路径生成方法的步骤。

在示例性实施例中，路径生成设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、FPGA、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。

可以理解，存储器602可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体可以是计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器602，上述计算机程序可由路径生成设备的处理器601执行，以完成本发明实施例方法所述的步骤。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。

需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

另外，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种路径生成方法，其特征在于，包括：

获取路径起始位置；

获取目标建筑物的三维模型；

获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；

基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；

基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径，包括：

基于所述路径起始位置确定当前元胞；

确定所述当前元胞相邻且符合通行条件的邻域元胞，将所述邻域元胞放入第一元胞集；

基于所述三维模型的元胞的属性，将不符合通行条件的元胞放入第二元胞集；

基于所述第一元胞集选取成本最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点，将选取的元胞替换为所述当前元胞并放入所述第二元胞集；

基于替换后的所述当前元胞重新确定对应的邻域元胞，以更新所述第一元胞集，并基于更新后的所述第一元胞集继续选取所述目标路径上的途径节点，直至达到所述目标建筑物的出口对应的出口元胞，得到所述目标路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述元胞的属性包括：用于表示元胞的占据状态的占据属性、用于表示元胞的灾害威胁状态的灾害威胁属性及用于表示元胞的拥挤等级的人员密度属性；所述基于所述第一元胞集选取成本最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点，包括：

基于代价函数和启发函数，遍历所述第一元胞集中的各元胞，选取代价函数和启发函数的值之和最小的元胞作为所述目标路径上的途径节点；

其中，所述代价函数基于待选元胞的占据属性、灾害威胁属性及与所述路径起始位置所处的元胞之间的距离确定，所述启发函数基于待选元胞的人员密度属性、所述待选元胞与出口元胞之间的距离及所述待选元胞的人员流量确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息，包括以下至少之一：

获取烟雾探测器监测的可见度参数；

获取温感探测器监测的温度参数；

获取气相探测器监测的有害气体的浓度参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息，包括：

获取所述目标建筑物的水平出入口和/或楼梯口的人员密度信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性，包括：

对所述三维模型的各元胞初始化占据属性；

基于所述灾害威胁态势信息对所述三维模型的元胞分配灾害威胁属性；

基于所述人员密度信息对所述三维模型的元胞分配人员密度属性，并更新元胞的占据属性。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

以设定时长为间隔，重新获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息，基于重新获取的所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息更新所述三维模型的元胞的属性，并基于所述路径起始位置和更新后的所述三维模型的元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

8.一种路径生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取路径起始位置，获取目标建筑物的三维模型，和获取所述目标建筑物的灾害威胁态势信息及所述目标建筑物的设定区域的人员密度信息；

属性确定模块，用于基于所述灾害威胁态势信息和所述人员密度信息确定所述三维模型的元胞的属性；

路径生成模块，用于基于所述路径起始位置和所述元胞的属性生成用于安全疏散的目标路径。

9.一种路径生成设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，

所述处理器，用于运行计算机程序时，执行权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

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