【摘 要】
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随着我国建筑业产业结构和生产方式的不断调整,信息化技术在传统建筑行业中的应用得以蓬勃发展,被广泛应用于辅助建筑生产过程中进度、质量、安全等多方面问题的管理决策。由于建筑工程施工现场的离散性和动态性显著,其安全疏散管理难度激增。目前,传统的施工现场疏散管理方法损时耗力且收效甚微,尚缺少面向施工现场的实时疏散导航的相关研究。为提高施工现场安全疏散管理的自动化水平,本文结合多种建筑信息化技术,提出了面向
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随着我国建筑业产业结构和生产方式的不断调整,信息化技术在传统建筑行业中的应用得以蓬勃发展,被广泛应用于辅助建筑生产过程中进度、质量、安全等多方面问题的管理决策。由于建筑工程施工现场的离散性和动态性显著,其安全疏散管理难度激增。目前,传统的施工现场疏散管理方法损时耗力且收效甚微,尚缺少面向施工现场的实时疏散导航的相关研究。为提高施工现场安全疏散管理的自动化水平,本文结合多种建筑信息化技术,提出了面向施工现场的应急疏散路径规划框架。针对动态多变的施工场景,本文重点探索语义信息在应急疏散导航过程中的获取及应用方法,进而围绕环境感知问题提出疏散路网更新方法,完善室内导航框架的相关内容,以期拓展基于BIM的室内导航相关技术的应用范围。本文的主要研究内容如下:（1）完善面向施工现场的疏散路网构建方法。本文基于工业基础类标准框架提取BIM模型中的几何、拓扑及语义信息,并结合施工场景的疏散特征确定构建疏散路网所需的必要元素和未完工区域等细部空间节点的提取方式,形成疏散路网构建算法。（2）构建面向施工现场应急疏散的障碍物感知与更新框架。本文应用计算机视觉技术进行施工现场潜在障碍物的识别和三维重建。基于获得的障碍物信息,本文采用语义网络技术判别障碍物对其所在路径通行性能的影响,进而完成疏散路网更新。（3）进行基于多智能体信息共享的应急疏散仿真并总结规律。结合疏散过程中的疏散人员信息共享机制,本文构建基于多智能体信息共享的应急疏散仿真模型并进行仿真模拟实验,以期揭示疏散人员的信息共享行为对应急疏散效果的影响规律。（4）实现考虑风险蔓延的应急疏散路径规划及可视化。本文以火灾场景为例构建火灾蔓延仿真模型,并结合更新后的疏散路网模型和疏散人员信息共享结果,完成实时动态的应急疏散路径规划和可视化,进而开发施工现场应急疏散导航系统。通过实际工程案例验证,路网构建算法准确地提取了疏散路网;路网更新框架能够感知障碍物并准确地完成路网更新;信息共享模拟揭示了疏散人员的信息共享行为对疏散效果的影响规律;应急疏散路径规划及可视化实现了可靠的疏散路径计算及路径展示。总的来说,本文提出的面向施工现场的应急疏散动态路径规划框架能够为施工人员提供准确且安全可靠的应急疏散路径,为施工现场安全疏散管理的智能化发展提供借鉴经验。
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