随着经济的快速发展和城市化进程的不断加速,密集化的大型建筑场馆给人们的生活带来了很多便利的同时,也给人们带来了很多安全隐患。近年来,各种室内安全问题和突发事件层出不穷,如何在大型场馆内发生灾难或恐慌时,对人群进行准确地室内定位和及时地疏散,为每个受灾群众提供疏散路线规划和定位追踪,尽最大可能挽救人民生命和财产成为了一个值得研究并解决的问题,这也正是室内定位和室内位置服务最重要的研究方面。目前,精准高效、低成本的三维室内定位技术和灾难情况下大型场馆内高效而用户友好的人群疏散问题依旧是学术界和产业界研究的重点,本文针对大型场馆内的三维室内定位和灾难或恐慌发生时的人群疏散和路径规划问题展开研究,主要的研究工作如下:(1)本文针对目前室内定位中存在的问题,提出并实现了一种基于数据融合的三维室内定位机制,该机制融合了Wi-Fi定位和惯性导航技术来对用户进行二维定位,并在惯性导航的基础上,结合室内布局,设定一定的虚拟路标点,利用虚拟路标点对用户位置进行修正,减小惯导定位的累积误差,提高室内定位的精度,同时,结合惯性导航和气压计对用户的高度信息即楼层信息进行判定,从而完成用户的三维定位,进一步满足目前在室内定位方面的三维定位方面的需求。通过真实环境下的实验验证了本文实现的机制在三维定位时具有较高的准确性、实时性且成本较低。(2)针对位置服务中的灾难环境下的人群疏散,本文提出并建立了基于元胞自动机的大型室内场馆的人群疏散模型,该模型考虑了出口对于行人的吸引力、行人之间、行人与障碍物之间的排斥力、摩擦力、行人之间的从众行为对于人群疏散时的影响,并进一步细化了每个影响因素的计算算法,同时,在这些因素之外提出了行人一步损耗和累积竞争力两个因素。通过与多个模型的对比实验验证了本文提出的模型在疏散效率、稳定性和用户友好性方面更有优势,从而在灾难或恐慌发生时,应用该模型可以提高人群疏散的效率并给行人提供路径规划。(3)在提出的定位机制和疏散模型的基础上,本文构建了一个面向大型室内场馆的室内定位和人群疏散系统,该系统在日常生活中,可以为行人提供精准、高效而用户友好的定位功能。而在灾难发生时,该系统可以为行人提供有效而高效的疏散路径规划,指引人群快速疏散,并避免与其他行人拥挤产生意外情况,提高疏散效率;同时,该系统可以为管理人员提供人群疏散信息展示,以便管理中心可以根据疏散信息做出相应的应对政策。