室内三维路径规划及多模式导航研究

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1、室内三维路径规划及多模式导航研究作者姓名：韭匿专业名称：趔绘王程指导教师：蓥奎洼副指导教师：筮睦堡．入学时间：研究方向：职称：职称：论文提交日期：圣Q至墨生垒旦论文答辩日期：星Q!墨生鱼旦授予学位日期：一统一一旦系一筮一巫蝗赶址龃堕理一盟夔噩丝地一应一鞋鞋ResearchonIndoor3DPathPlanningandMulti-modeNaVigationADissertatiOnSubmittedinFumIImentoftheRequirementsoftheDecorofMASTEROFENGINEERINGf}omShandongUniVersityofSci

2、enceandTechnologyZhang，I’engSupervisor：AssociateProfessorHanLitaoGeomaticsCoUegeApril2013声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：孤鹇日AFFIRMATIoN期：歹。侈。“．俭IdeclarethatthisdisseIrtation，submittedinfulnllmentoftherequirementsf．0rtheawardofMasterof

3、PhilosophyinShandongUniversi锣ofScienceand11echnolo斟jiswhollymyownworkunlessreferenceddocumenthasnOtbeensubmittedfbrquali6cationatinstitute．ofacknowledge．Theanyotheracademicsignatu他：z呐1叼Date：2Df3、06．坶山东科技大学硕士学位论文摘要导航系统的发展与应用早已随着GPS导航定位系统的建立逐步成熟、完善，人们出行时常用的地图也从纸上进入电子屏幕中，各式各样的车载导航系统、手机导航系统层出

4、不穷。随着经济的发展，城市化水平的逐步提高，城市中高层建筑的数量快速增加，其复杂程度更是超乎想象。目前，现有的车载导航系统、手机导航系统可以非常容易地解决从一个城市到达另一个城市或者是从城市的一个地方到达另一个地方的室外导航问题。可是在较小范围内，尤其是一些复杂、陌生的建筑物内部，比如飞机场候机楼、大型购物商场、博物馆、商务大楼、展览厅等等，现有的室外导航系统就显得无能为力。因此，如何引导人们快速、高效的到达指定的室内位置或在应急情况下如何使人们从室内快速撤出，这已经成为应急和导航领域的研究热点之一，引起了很多相关领域专家和学者的关注。本文从室内三维网络模型、路径规划、动

5、态导航等方面做了重点研究，论文的主要内容如下：(1)室内三维网络模型的自动构建。以建筑物平面图作为构建室内三维网络模型的基础数据，详细分析了此类数据的特点及优势，并设计了构建室内三维网络模型的技术路线，最后实现了由建筑物平面图向室内三维网络模型的自动、高效转化。(2)室内三维路径规划。首先，依据室内三维楼道网络的几何长度以及每条网络边的属性，结合现实中行人在不同楼段行走成本的不同，提出了网络路段权值的计算方法；然后，将三维几何网络模型转换成二维拓扑网络，基于二维拓扑网络利用DijkStra算法实现了室内三维最短路径规划。(3)三维路径表达及多模式导航。室内三维路径表达在几

6、何上是三维路网，用其进行导航时也需要在三维逼真室内场景中进行。因此，本文结合建筑物基本数据在SketchUp软件中构建室内三维导航场景，并且采用二维、三维视图相结合的显示模式，把路径以图形可视化的形式展示给使用者。另外，针对室内导航所特需的导航语音、文字及图标，本文设计了针对性较强的室内路径描述词汇和导航指示图标，这样就能在室内导航过程中为使用者提供图形、语音、文字、图标等多种信息提示。(4)室内寻径原型系统开发。设计并开发室内寻径原型系统，选取典型数据按照本文的研究思路进行实验验证，以验证本文思想、技术和方法的正确性。关键词：室内三维网络；路径规划；路径表达；多模式导航

7、山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTWiththeestablisllIIlentoftheGPSnaVigationaJldpositioningsystem，thedeVelopmentandapplicationofmenavigationsystemhasbeengraduallymatureandwell．Thecarrierofmaphaschallged舶mpaperintoelectronicscreen，aIldawideVarietyofcarnaVigationsystemaIldmobilena