[发明专利]一种建筑平台智能节点拓扑生成与匹配的方法及系统

权利要求书

1.一种建筑平台智能节点拓扑生成与匹配的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据建筑图纸和智能节点放置原则规划建筑空间，每一个建筑空间将对应一个智能节点；

(2)依据扁平化无中心新型建筑平台的连接规则生成智能节点拓扑；

(3)将依据建筑图纸生成的拓扑与实际安装的拓扑进行匹配，得到智能节点编号与建筑逻辑编号的映射关系；

步骤(1)中对所述建筑空间进行划分，是在建筑图纸文件中新建一个图层，依据建筑空间划分原则对建筑空间进行划分，在该图层上标注其逻辑编号、面积大小、轮廓方位、是否层间连接节点信息；将该图层保存为DXF文件格式，在后续的建筑空间数据的读取过程中，依据每个建筑空间部署一个智能节点的原则对智能节点进行部署；

步骤(2)中所述的依据扁平化无中心新型建筑平台的连接规则生成智能节点拓扑时，将根据所述DXF文件获取到建筑空间的所有信息，求出每一个建筑空间的几何中心，作为智能节点的安置位置，计算出节点对应建筑空间是否在东、西、南、北四个方向上重合，并与有重合关系的四个最邻近的节点进行连接；若某节点在单层内的连接数因空间关系的相近而多于4，则只要该节点不具备层间连接属性且不超过智能节点的最大连接数6，均视为合法；只对具有层间连接属性的节点进行层间连接；

智能节点将利用其自身的数据交互能力和迭代能力获取到当前工程中实际的智能节点拓扑信息，根据建筑图纸所得拓扑信息与实际的工程中拓扑进行匹配，为实际工程中的智能节点赋予逻辑编号；其中，匹配的方法采用基于VF2算法的图同构算法，其具体步骤为：创建一个状态变量，该变量中包含当前的匹配细节，并有一个列表记录两个图的节点的匹配，当(1,2)则表示在根据建筑拓扑中其1号节点与根据工程拓扑中的2号节点是对应节点时，则将工程拓扑中的2号节点赋予逻辑编号1；当状态变量中的匹配队列中的节点对个数与任一拓扑中的节点个数相同时，即认定建筑拓扑与工程拓扑存在同构关系，并且可以对工程拓扑中的节点赋予逻辑编号；所述建筑拓扑为根据建筑图纸生产的图的拓扑图，工程拓扑为根据智能节点获取到的实际工程中的拓扑图；

根据扁平化无中心新型建筑平台的拓扑特征对VF2算法进行改进，其匹配过程如下：1)首先对建筑拓扑和工程拓扑中的节点的度数进行排序；2)如果建筑拓扑中的节点与工程拓扑中的节点度数相同且均为最大，则优先考虑为候选的节点对，并由该节点对开始后续的匹配过程；3)建立中间状态量S，该状态量包含目前已经匹配成功的节点对集合M(S)、与已匹配节点的关联节点集合、匹配的深度信息、候选匹配对集合；设状态S对应的匹配状态为M(S)；4)假设当前已匹配成功的节点对集合中，对应建筑拓扑的已匹配点集合为M1(S)，对应工程拓扑的已匹配点集合为M2(S)，候选匹配对中对应建筑拓扑的节点为V1，对应工程拓扑的节点为V2，在每测试一个节点对是否可以匹配时，均需要从以下三个规则验证其是否满足：a.设M1(S)中，与V1相关联的节点集合为S1，M2(S)中与V2相关联的节点集合为S2，则S1和S2中的节点同样需要成对出现在M(S)的节点对集合当中；b.设与V1关联的节点中，不在M1(S)中的节点个数为n1，与V2关联的节点中，不在M2(S)中的节点个数为n2，则n1＝n2；c.在建筑拓扑的节点中，将既不属于M1(S)，也不是和M1(S)中节点相关联的节点归为集合N1，同理，在工程拓扑的节点中，将既不属于M2(S)，也不是和M2(S)中节点相关联的节点归为集合N2，设与V1相关联的节点中，属于N1集合的节点个数为d1，与V2相关联的节点中，属于N2的节点的个数为d2，则d1＝d2；将这三个原则作为匹配原则；5)若该候选匹配对满足步骤4)中的所有匹配原则，则将该S入状态栈，将该候选对加入M(S)中，更新S中的所有中间量，使之成为新的S，如果在该步骤当中，所有候选的匹配对均不满足匹配原则，则将S回溯至上一个状态，尝试在上一个状态生成的其他候选匹配对；6)在M1(S)与 M2(S)均不为空的情况下，候补匹配对的生成方法为：设与M1(S)集合中的点关联但不属于M1(S)的点的集合为T1，与M2(S)集合中的点关联但不属于M2(S)中的点的结合为T2，则候选匹配对的集合为T1与T2的笛卡尔积；7)若建筑拓扑或工程拓扑中的所有节点均已纳入M中，则两个图构成同构关系，并同时获得节点的对应关系及工程拓扑中的节点的属性，若S回到初始状态，且所有的候选匹配对均不满足匹配原则，则说明两图不构成同构关系，匹配失败。