【摘 要】
:
随着现代社会的发展和人口增多,大型建筑楼层高度不断攀升,内部结构日趋复杂,人们对于基于位置的服务需求日益剧增,随着物联网技术的快速发展和智能终端的广泛普及,精准的室内定位和路径规划服务在日常生活和室内应急救援中的重要性日渐凸显。日常生活场景中,无线局域网内基础设施完备,基于接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)指纹的定位技术因其无需额外的硬
论文部分内容阅读
随着现代社会的发展和人口增多,大型建筑楼层高度不断攀升,内部结构日趋复杂,人们对于基于位置的服务需求日益剧增,随着物联网技术的快速发展和智能终端的广泛普及,精准的室内定位和路径规划服务在日常生活和室内应急救援中的重要性日渐凸显。日常生活场景中,无线局域网内基础设施完备,基于接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)指纹的定位技术因其无需额外的硬件设施,具有成本低、部署简单、接入方便等优势,得到广泛的研究和应用。室内应急救援场景中,逃生疏散路径规划,引导被困人员主动逃生,在基于物联网的大型建筑火灾救援中扮演者重要的角色。目前已有的室内定位与路径规划研究大多数都是基于单一楼层,无法满足面向大型高层建筑定位与路径规划的需求。此外,传统基于指纹的定位技术需要在离线阶段构建离线指纹库,然而指纹库构建过程的耗时费力阻碍了指纹定位的发展。现有的二维紧急疏散模型可用于解决受困人员的引导和救援问题,然而,由于环境信息有限,没有考虑火灾现场实时数据和被困人员的行为特征,安全性低。针对指纹库构建难和应急疏散难问题,本文提出基于众包和隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)的多楼层指纹库构建方法,提出一种实时火势感知的多楼层逃生路径动态规划方法,工作内容如下:针对指纹库构建难问题,提出了一种基于众包和HMM的低成本、高效率的多楼层指纹库构建方法(MCSLoc)。首先将室内平面地图转换为室内语义地图;然后采集众包用户智能手机内置惯性传感单元(Inertial Masurement Unit,IMU)数据,采用卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)融合算法划分传感数据到所属楼层。提出分段式轨迹获取方法,根据传感数据获取用户相对轨迹和RSSI值序列;最后利用HMM和轨迹匹配维特比(Track natching Viterbi,TM-Viterbi)算法将相对轨迹与室内语义地图主路径相匹配,为RSSI值序列标注楼层标签和物理位置标签,从而构建多楼层指纹库。针对应急疏散难问题,提出了一种实时火势感知的多楼层逃生路径动态规划方法(DERP),DERP主要包括两个部分:首先,考虑室内三维拓扑结构、实时获取火灾场景传感器数据和人群密度分布的全局信息,利用元胞自动机构建三维火灾信息模型。其次,基于三维路径安全函数,设计多约束三维室内紧急逃生路径规划算法。在智慧大楼中有效规避灾害点,实时获取火势威胁态势规划安全路线,实现火灾场景多楼层多出口的逃生路径动态规划。本文分别在真实实验大楼和专业火灾模拟软件平台进行了实验。实验结果表明,MCSLoc可以快速获取轨迹绝对初始位置,有效构建多楼层指纹库,提高多楼层定位效率,实现1.87米的定位精度。实验结果表明,DERP可实现100%避灾率,相比于经典A*和Dijkstra算法,平均逃生时间更短,能够及时动态地规划和调整逃生路线,提高被困人员的逃生概率。
其他文献
交通事故中小重叠率的偏置碰撞造成的事故死亡人数超过1/4。随着汽车主动安全技术的应用,自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking,AEB)作用下的乘员离位导致汽车约束系统的保护效果降低的现象也得到关注,而小偏置碰撞产生的横向加速度会加剧离位可能使乘员受到更大的损伤风险。乘员的头颈部作为最重容易受伤的部位,AEB作用对其损伤程度和机理的影响也亟待研究。本文的目的是建立一个
需求侧响应是智能电网里重要的一部分,在减少系统峰谷差方面具有不可替代的位置。空调负荷是一类丰富的资源,夏季的用电高峰时段中,空调负荷占据很大的比重。空调负荷调度方式灵活、响应速度快、可调节潜力巨大,通过采取一些控制技术充分利用空调负荷带来的巨大资源潜力,可以在很大程度上缓解高峰期的用电紧张情况。需求响应已成为提高电力系统可靠性和效率的重要选择,如何从需求响应角度调峰,制定合理调度计划,具有重要研究
微流体非对称结构驱动是通过设计非对称微结构,使得微流体能够按照既定的方向运动,该研究在生物化学、药剂转移、能量收集和物质传输等领域都具有广泛的应用前景。然而,现有的驱动结构大都面临制备工艺复杂、制备成本高昂、应用场景局限等问题。论文通过试验和理论分析,针对常温条件和高温条件下的锥形非对称驱动结构进行了优化。在优化结构的基础上对微流体非对称结构驱动性能进行了研究并开展了一定的应用探究。本文主要的研究
随着科学技术快速发展,现代工程对材料性能提出更高更严格的要求。目前,研究材料特性主要通过实验手段,然而应变电测法等传统测量技术存在测量点个数少、受环境因素影响大等不足,不能准确获取试验试件表面的全场位移变化,使得传统测试中以单点或有限点测量信息进行材料特性识别时易出现“神秘材料”现象。数字图像相关技术作为一种常用的表面变形非接触测量手段,在实验力学领域已广泛使用。基于数字图像采集系统获取的试件量规
节约化石燃料和减少温室气体排放迫在眉睫,为了实现2030年达到碳排放高峰和2060年碳中和的目标,增加天然气和氢气的能源应用和供应是我国的重要手段。近年来,缸内喷水作为一种能降低缸内温度、减轻爆震燃烧、改善燃烧相位和减少氮氧化物排放的很有前途的技术备受关注,为了降低天然气掺氢发动机的爆震倾向、进一步提高燃料经济性和满足更严格的排放法规,本文采用了数值模拟的研究方法对天然气掺氢发动机进行喷水正时和喷
当前全世界对能源的需求日益增长,推动了以商用车为载体的运输业的迅速发展。国家高度重视商用车技术的创新,期望推动商用车发展以满足未来更加多元化的需求。商用车载重大,行驶环境恶劣,不平路面造成的车体震动,会引发驾驶员的不舒适感,长期下来会严重损害驾驶员的身心健康。商用车高运载能力需求以及维修成本控制增加了钢板弹簧悬架的广泛应用。悬架是整车核心子系统,其作用是为簧上质量提供支撑,传递车轮与车架之间的力和
低压配电网处于电力系统末端,其稳定运行是保障用户获得高电能质量的关键。低压拓扑识别是实现低压台区智能化管理的基础。准确的拓扑结构为配电网故障定位、线损管理、窃电检测等应用提供了重要的数据支撑。但配电网因扩建改建、运行调整等原因,拓扑结构存在记录不准确的问题,依靠人工排查和记录的方式不仅成本高,且准确率低。现阶段各类智能监测终端投入与运用,为低压拓扑识别提供了有利的条件。针对电压数据缺失或电压变化不
近年来,综合能源系统(Integrated energy system,IES)作为一种实现能源互联网多能互补特性的能源管理形式在国内外得到迅速发展。同时,随着分布式可再生能源的迅速发展,综合能源系统逐渐发展为集可再生能源、电能、热能和天然气为一体的能源系统。综合能源系统中用户多能源之间的空间耦合特性以及时间序列上的随机性和可变性,使得多能源时间序列的准确预测变得更加困难。针对综合能源系统海量用户
图像分类是把不同类别的对象区分开来的图像处理方法。目前,基于深度学习的图像分类方法常被用来对物体进行分类,相较于传统图像分类方法,这种方法不需要人为的设计或者选择特征描述符,是一种端到端的方法,具有较高的鲁棒性,且准确率高。本文将深度分类网络应用于橡胶木材的实时分类以及密集细胞的分割(像素级分类)任务,取得了良好的效果,具体研究内容如下:(1)木材种类的分类在建筑业和家具制造业中扮演着重要的角色。
接地网是电力系统必不可少的组成部分,对电力系统稳定运行起到关键作用。我国的接地网常年埋于地下及其容易发生腐蚀断裂,导致其工作性能下降甚至引发事故。因此提高接地网腐蚀检测效率并对腐蚀速率进行预测,有助于及时发现并解决接地网存在的问题。目前接地网的腐蚀检测方法仍有待完善,腐蚀预测的方法更是稀少,因此改进接地网检测与预测方法并开发一款智能装置,对保证接地网的安全运行具有指导性意义。本文分析了现有的检测方