[发明专利]基于城市地下构筑物的连通路径建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息技术应用领域，尤指一种可用于地下空间开发建设范围的基于城市地下构筑物的连通路径建立方法的实现。 

背景技术

随着城市化建设的不断发展，土地资源日益减少，越来越多的城市将地下空间的建设纳入了开发建设的范围，地下交通、地下商城、地下车库，地下娱乐设施、地下办公场所，一切原先建立在地面上的建筑都可能建在地下。并且，为了提高地下空间的利用效能，越来越多的地下构筑物采用统一规划的建设方式，互相之间建立了互联的通道，如地铁车站与地下商场，地下商厦与地下车库。与地面的建筑物不同，地下设施的通路是人员进出的唯一选择。一旦发生意外，尤其是大型的地下综合设施内，人员的逃生和撤离会需要通行的分析和指引。由此，提出地下构筑物内路径建立的问题。 

长久以来，路径的计算主要应用在网络和道路系统上，在此基础上可以进行最短和最有效路径的分析，乞今为止，尚未有将路径分析引伸至地下构筑物的连通性路径网络分析的内容。

发明内容

为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种在地下构筑物内部建立连通路径网络的方法，即提出并设计了一种适用地下空间连通通路分析的路径网络建立以及表达方式，通过将路径分析引伸至地下构筑物的连通性分析，建立地下构筑物的全路径，即路径网络；通过基于应用特征对内部空间进行分类划分，先在分类的局部空间内建立路径网络，再将局部空间路径网络集成为整体路径网络，使之既适用于单个地下构筑物，也适用于多个相互连接的地下构筑物的基于城市地下构筑物的连通路径建立方法。 

本发明要解决的技术问题是：主要解决地下构筑物内路径的组织建立，其中包括：路径的三维空间图形、路径的属性特征规定以及可用于分析的路径数据库数据等有关技术问题。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：地下构筑物内路径网络的建立对象是地铁车站、地下停车场、地下商场、高层建筑的地下室，以及其他各类建于地下，可以供人工作、活动场所的构筑物。 

一种基于城市地下构筑物的连通路径建立方法，该方法在网络和道路系统路径的计算基础上，进行最短和最有效的路径分析；该方法利用地理信息系统技术、三维地理空间位置，将路径抽象为几何图形的点和线段，形成三维空间矢量图，针对矢量图形要素加入属性特征，最终形成路径网络数据；该方法通过基于应用特征对内部空间进行分类划分，先在分类的局部空间内建立路径网络，再将局部空间路径网络集成为整体路径网络；该方法在图的概念中，网络是无向完全图，数据特征具有顶点偶对且带有权的边，记录每个顶点关联的边数，地下构筑物连通路径网络为建立顶点、边、顶点和边的关系、权值的工作；该方法将路径分析引伸至地下构筑物的连通性分析，通过内体类型、路径设计、路径集成、参数设计、路径扩展、路径绘制和路径分析，实现路径段和路径节点通道设计，并由各个地下构筑物的内部路径合成连通路径网络；该地下构筑物路径网络建立的具体工作步骤是： 

步骤1.内部分类划分 

每个地下构筑物内部按结构和用途划分为三个类型的内体： 

a.终端型内体：指地下构筑物的目标使用空间，平面形态以矩形或近似矩形为主，有门与外界隔离，并处在一个水平层； 

b.走廊型内体：指地下构筑物内起到走廊作用的空间，平面形态复杂，同时会与连通型内体和多个终端性内体连接，并处在一个水平层； 

c.连通型内体：在地下构筑物内起到连通上下层空间的作用，主要指电梯间、楼梯间以及地下车库的车道； 

步骤2.出入口编号 

执行完内部分类划分模块后，则进入出入口编号模块，对内体与内体之间、内体与外部之间的出入口进行唯一编号； 

步骤3.内体路径建立的步骤为： 

执行完出入口编号模块后，则进入内体路径建立模块，该模块主要包括绘制路径和生成路径节点两部分； 

A.绘制路径 

内部路径存在于内体与外部的连通出口之间，规定路径的起始和终止点绘制在门的平面投影的中点，路径的平面空间位置与实际一致，垂直位置与人脚底高度一致，楼梯简化为台阶突出边沿的连线，矢量路径分为直线和弧线两种； 

不同类型内体采用不同方式绘制路径： 

a.终端型内体路径绘制：终端型内体有一个以上与外部连通的门，规定路径是内体内部门与门之间的直接连接，路径是门与门之间的连线，采用直线方式绘制路径；当门与门之间的夹角大于等于165°时，采用弧线方式绘制路径，弧的弦高规定为0.75m；