CN112364469A - 一种地下综合管廊路径生成方法及*** - Google Patents

一种地下综合管廊路径生成方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下综合管廊路径生成方法及***，通过地图下载模块根据下载范围下载各层级的瓦片并存储在瓦片数据库中；通过地图显示模块根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；通过标注管理模块自定义地图的标注并对标注进行增、删、改、查等管理；通过路线管理模块自定义管廊内的路线并进行增、删、改、查等管理。通过路径生成模块生成人员逃生路径。由于标注实时显示管廊内人员的位置，从而实现了地下综合管廊内人员位置在地图上的实时跟踪管理。由于逃生路径根据被困人员实时位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线生成，从而保证了灾害发生时下管廊内被困人员逃生自救的有效性和成功率，并对管廊外的应急救援提供支持。

Description

一种地下综合管廊路径生成方法及***
技术领域
本发明属于大数据应用技术领域，涉及一种地下综合管廊路径生成方法及***，具体涉及一种地下综合管廊路径生成方法及GIS***(Geographic Information System，GIS)。
背景技术
地下综合管廊，即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测***，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。
地下综合管廊建设避免由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，保持路容完整和美观。降低了路面多次翻修的费用和工程管线的维修费用。保持了路面的完整性和各类管线的耐久性。便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理。由于管廊内管线布置紧凑合理，有效利用了道路下的空间，节约了城市用地。由于减少了道路的杆柱及各种管线的检查井、室等，优美了城市的景观。对满足民生基本需求和提高城市综合承载力发挥着重要作用。
为了地下综合管廊的安全、稳定运行，保证管廊内维护、检修人员的人身安全和身体健康，需要对管廊内的人员进行实时跟踪管理，当发生电气火灾或燃气泄漏等灾害发生时，需要引导被困人员自救并及时组织救援。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地下综合管廊路径生成方法及***。
本发明的方法所采用的技术方案是：一种地下综合管廊路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：地图下载；根据下载范围下载各层级的瓦片；
步骤2：地图显示；根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；
步骤3：标注管理；自定义地图标注并对标注进行增、删、改、查管理；
步骤4：路线管理；自定义管廊内的路线对并路线进行增、删、改、查管理；
步骤5：路径生成；根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径，引导被困人员逃生自救及外部人员应急救援。
本发明的***所采用的技术方案是：一种地下综合管廊路径生成***，其特征在于：包括地图下载模块、地图显示模块、标注管理模块、路线管理模块、路径生成模块和瓦片数据库。
所述地图下载模块，用于根据下载范围下载各层级的瓦片并存储在瓦片数据库中；
所述地图显示模块，用于根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；
所述标注管理模块，用于自定义地图的标注并对标注进行增、删、改、查管理；
所述路线管理模块，用于自定义管廊内的路线对并路线进行增、删、改、查管理；
所述路径生成模块，用于根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径，引导被困人员逃生自救及外部人员应急救援。
所述瓦片数据库，存储有瓦片地图金字塔，并用于存储地图下载模块、地图显示模块、标注管理模块、路线管理模块、路径生成模块产生的数据。
本发明所述用于地下综合管廊的GIS***，在地下综合管廊内没有GPS、北斗等定位信号，也没有运营商信号的条件下，实现了管廊内人员位置在地图上的实时跟踪管理。当出现灾害发生时，根据被困人员位置在地图上自动高亮显示该人员最合理的逃生路径，引导被困人员逃生自救，并对管廊外部的应急救援提供支持。
相对于现有的GIS***，本发明的有益效果是：在地下综合管廊无信号的环境下，不仅实现了常规的地图显示，而且能够在地图上实时显示管廊内人员的位置，从而有利于对管廊内作业人员的监控和管理。当灾害发生时，本***根据灾害发生位置及人员的实时位置，结合管廊内的路线，生成被困人员最合理的逃生路径，引导被困人员逃生自救，从而对提高被困人员的逃生成功率，减少灾害造成的人员伤亡和经济损失发挥重要作用。
附图说明
图1是本发明实施例的方法流程图；
图2是本发明实施例的***框架图。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
请见图1，本发明提供的一种地下综合管廊路径生成方法，包括以下步骤：
步骤1：地图下载；根据下载范围下载各层级的瓦片；
本实施例中，从互联网地图服务器根据自定义下载范围下载各层级的瓦片并存储在瓦片数据库中以备离线使用；其中第0～10级的瓦片全部下载，对第11～18级的瓦片只下载与所选下载范围有重合的瓦片；在存储瓦片时，不仅存储瓦片的图片数据，还要存储瓦片的左上角、右下角的经纬度及该瓦片的行列号。
步骤2：地图显示；根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；
本实施例中，根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片，从瓦片数据库中读出并拼接成地图；计算规则是：根据当前显示界面中心点的经纬度计算中心点的瓦片行列号，然后利用当前显示界面的长、宽计算当前显示界面的左上角、右下角与中心点的行列号的差值，进而计算出左上角、右下角的瓦片行列号及经纬度，从而计算得到了需要显示的瓦片的经纬度范围；并根据计算得出的经纬度范围内的所有瓦片，按照瓦片行列号的顺序排列后拼接为一张完整的图片为当前界面显示的地图。显示界面中心点的经纬度是由用户设置的，即为地图下载时下载范围中心点的经纬度。
步骤3：标注管理；自定义地图标注并对标注进行增、删、改、查管理；
本实施例中，自定义地图标注，自定义规则是用户设置标注的大小、形式、颜色、图片、文本、和位置信息，***根据用户设置创建标注并在对应的位置显示；根据管廊内人员的位置或灾害发生的位置，增加、删除或修改标注并对标注进行分组管理。
步骤4：路线管理；自定义管廊内的路线对并路线进行增、删、改、查管理；
本实施例中，自定义管廊内的路线为地图上所没有的，根据地下综合管廊项目的规划，设计的管廊内的路线；自定义规则是根据管廊的施工图纸，画出管廊内的路线，并根据实际路线的经纬度把画出的路线叠加在地图上；结合工程进度及项目规划，路线可增加、删除或修改。
步骤5：路径生成；根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径，引导被困人员逃生自救及外部人员应急救援；
本实施例中，根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径；生成路径的算法是，以被困人员的当前位置为起点，以管廊出口为终点，结合管廊内的路线，得出能到达出口的所有路径，然后排除掉经过灾害区的路径，剩余的路径中路程最短的即为被困人员的逃生路径。
请见图2，本发明还提供了一种地下综合管廊路径生成***，包括地图下载模块10、地图显示模块20、标注管理模块30、路线管理模块40、路径生成模块50和瓦片数据库60。
地图下载模块10用于根据下载范围下载各层级的瓦片并存储在瓦片数据库中；包括瓦片下载单元11和瓦片存储单元12，瓦片下载单元11用于根据下载范围下载各层级地图瓦片；瓦片存储单元12用于将瓦片下载单元11下载的瓦片存储在瓦片数据库中。
在本实施例中，瓦片下载单元对第0～10级的瓦片全部下载，对第11～18级的瓦片只下载与所选下载范围有重合的瓦片；瓦片存储单元在存储瓦片时，不仅存储瓦片的图片数据，还要存储瓦片的左上角、右下角的经纬度及该瓦片的行列号，以便地图显示模块检索及查询。
地图显示模块20用于根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；包括瓦片计算单元21和瓦片拼接单元22，瓦片计算单元21用于根据显示范围及层级计算需要显示的瓦片；瓦片拼接单元22用于将瓦片计算单元21计算出的瓦片从数据库读出并拼接成一张可显示的地图。
在本实施例中，瓦片计算单元根据当前显示界面中心点的经纬度计算中心点的瓦片行列号，然后利用当前显示界面的长、宽计算当前显示界面的左上角、右下角与中心点的行列号的差值，进而计算出左上角、右下角的瓦片行列号及经纬度，从而计算得到了需要显示的瓦片的经纬度范围。瓦片拼接单元读取瓦片计算单元得出的经纬度范围内的所有瓦片，按照瓦片行列号的顺序排列后拼接为一张完整的图片为当前界面显示的地图。
标注管理模块30用于自定义地图的标注并对标注进行增、删、改、查等管理，包括标注创建单元31、标注删除单元32、标注修改单元33和标注显示单元34。
标注创建单元31根据用户给定的参数创建新的标注并对标注分组。在本实施例中，用户给定标注的位置、大小、图标、文本等参数后，本GIS***自动在地图的对应位置创建标注。当发生报警事件或其它预设的事件时，***将在地图上标出事件发生的准确位置并发生报警或提示。
标注删除单元32根据用户给定的参数删除满足条件的标注。在本实施例中，用户给定要删除的标注的名称或位置，本GIS***将自动删除对应的标注。
标注修改单元33根据用户给定的参数对满足条件的标注进行修改。在本实施例中，用户给定标注的名称及新的标注位置、大小、图标等参数，本GIS***将对标注做出修改。例如：地下管廊内人员的位置发生变化时，指示该人员位置的标注将自动移动到新的位置。
标注显示单元34根据用户给定的参数及是否隐藏标注对满足条件的标注进行显示或隐藏操作。在本实施例中，隐藏其他人员只显示一个人员的标注，则可跟踪该人员的移动轨迹。
路线管理模块40用于自定义管廊内的路线对并路线进行增、删、改、查管理，路线管理模块40包括路线创建单元41、路线删除单元42、路线修改单元43和路线显示单元44。
路线创建单元41用于根据地下综合管廊项目的规划设计，创建管廊内的路线。在本实施例中，管廊内路线将以图片形式创建，并分别命名，路线名称是对路线进行修改、删除等管理的依据。
路线删除单元42用于删除已创建的路线。在本实施例中，用户给定要删除的路线的名称或位置，本***将自动删除对应的路线。
路线修改单元43用于修改已创建的路线。在本实施例中，用户可以根据施工进度及项目规划设计，对已创建的路线做出修改。
路线显示单元44用于在地图上显示用户创建的路线。在本实施例中，管廊内路线将以图片叠加的形式覆盖在地图瓦片上并与地图融合显示。当地图层级切换时，路线将作相应的处理以保证路线在地图上的位置与实际相一致。
路径生成模块50用于根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径，引导被困人员逃生自救及外部人员应急救援。在本实施例中，以被困人员的当前位置为起点，以管廊出口为终点，结合管廊内的路线，得出能到达出口的所有路径，然后排除掉经过灾害区的路径，剩余的路径中路程最短的即为被困人员的逃生路径。
瓦片数据库60用于存储瓦片地图金字塔，并且存储地图下载模块10、地图显示模块20、标注管理模块30、路线管理模块40、路径生成模块50产生的数据。在本实施例中，瓦片数据库存储地图下载模块下载的地图瓦片，地图显示模块设置的显示中心点的经纬度及显示范围，标注管理模块创建标注所需的标注参数，路线管理模块创建的路线图片，以及路径生成模块生成的路径数据。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机储存器、内存、只读存储器、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种地下综合管廊路径生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：地图下载；根据下载范围下载各层级的瓦片；
步骤2：地图显示；根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；
步骤3：标注管理；自定义地图标注并对标注进行增、删、改、查管理；
步骤4：路线管理；自定义管廊内的路线对并路线进行增、删、改、查管理；
步骤5：路径生成；根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径，引导被困人员逃生自救及外部人员应急救援。
2.根据权利要求1所述的地下综合管廊路径生成方法，其特征在于：步骤1中，从互联网地图服务器根据自定义下载范围下载各层级的瓦片并存储在瓦片数据库中以备离线使用；其中第0～10级的瓦片全部下载，对第11～18级的瓦片只下载与所选下载范围有重合的瓦片；在存储瓦片时，不仅存储瓦片的图片数据，还要存储瓦片的左上角、右下角的经纬度及该瓦片的行列号。
3.根据权利要求1所述的地下综合管廊路径生成方法，其特征在于：步骤2中，根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片，从瓦片数据库中读出并拼接成地图；计算规则是：根据当前显示界面中心点的经纬度计算中心点的瓦片行列号，然后利用当前显示界面的长、宽计算当前显示界面的左上角、右下角与中心点的行列号的差值，进而计算出左上角、右下角的瓦片行列号及经纬度，从而计算得到了需要显示的瓦片的经纬度范围；并根据计算得出的经纬度范围内的所有瓦片，按照瓦片行列号的顺序排列后拼接为一张完整的图片为当前界面显示的地图。显示界面中心点的经纬度是由用户设置的，即为地图下载时下载范围中心点的经纬度。
4.根据权利要求1的地下综合管廊路径生成方法，其特征在于：步骤3中，自定义地图标注，自定义规则是用户设置标注的大小、形式、颜色、图片、文本、和位置信息，***根据用户设置创建标注并在对应的位置显示；根据管廊内人员的位置或灾害发生的位置，增加、删除或修改标注并对标注进行分组管理。
5.根据权利要求1的地下综合管廊路径生成方法，其特征在于：步骤4中，自定义管廊内的路线为地图上所没有的，根据地下综合管廊项目的规划，设计的管廊内的路线；自定义规则是根据管廊的施工图纸，画出管廊内的路线，并根据实际路线的经纬度把画出的路线叠加在地图上；结合工程进度及项目规划，路线可增加、删除或修改。
6.根据权利要求1的地下综合管廊路径生成方法，其特征在于：步骤5中，根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径；生成路径的算法是，以被困人员的当前位置为起点，以管廊出口为终点，结合管廊内的路线，得出能到达出口的所有路径，然后排除掉经过灾害区的路径，剩余的路径中路程最短的即为被困人员的逃生路径。
7.一种地下综合管廊路径生成***，其特征在于：包括地图下载模块(10)、地图显示模块(20)、标注管理模块(30)、路线管理模块(40)、路径生成模块(50)和瓦片数据库(60)；
所述地图下载模块(10)，用于根据下载范围下载各层级的瓦片并存储在瓦片数据库中；
所述地图显示模块(20)，用于根据显示范围及层级计算需要读取的瓦片并拼接成地图；
所述标注管理模块(30)，用于自定义地图的标注并对标注进行增、删、改、查管理；
所述路线管理模块(40)，用于自定义管廊内的路线对并路线进行增、删、改、查管理；
所述路径生成模块(50)，用于根据人员位置及灾害发生位置，结合管廊内的路线，生成人员逃生路径，引导被困人员逃生自救及外部人员应急救援；
所述瓦片数据库(60)，存储有瓦片地图金字塔，并用于存储地图下载模块(10)、地图显示模块(20)、标注管理模块(30)、路线管理模块(40)、路径生成模块(50)产生的数据。
8.根据权利要求7所述的地下综合管廊路径生成***，其特征在于：所述地图下载模块(10)包括瓦片下载单元(11)和瓦片存储单元(12)；所述瓦片下载单元(11)用于根据下载范围下载各层级地图瓦片；所述瓦片存储单元(12)用于将瓦片下载单元(11)下载的瓦片存储在瓦片数据库中。
9.根据权利要求7所述的地下综合管廊路径生成***，其特征在于：所述地图显示模块(20)包括瓦片计算单元(21)和瓦片拼接单元(22)；所述瓦片计算单元(21)用于根据显示范围及层级计算需要显示的瓦片；所述瓦片拼接单元(22)用于将瓦片计算单元(21)计算出的瓦片从数据库读出并拼接成一张可显示的地图。
10.根据权利要求7所述的地下综合管廊路径生成***，其特征在于：所述标注管理模块(30)包括标注创建单元(31)、标注删除单元(32)、标注修改单元(33)和标注显示单元(34)；所述标注创建单元(31)根据用户给定的参数创建新的标注并对标注分组；所述标注删除单元(32)根据用户给定的参数删除满足条件的标注；所述标注修改单元(33)根据用户给定的参数对满足条件的标注进行修改；所述标注显示单元(34)根据用户给定的参数及是否隐藏标注对满足条件的标注进行显示或隐藏操作；
所述路线管理模块(40)包括路线创建单元(41)、路线删除单元(42)、路线修改单元(43)和路线显示单元(44)；所述路线创建单元(41)用于根据地下综合管廊项目的规划设计，创建管廊内的路线；所述路线删除单元(42)用于删除已创建的路线；所述路线修改单元(43)用于修改已创建的路线；所述路线显示单元(44)用于在地图上显示用户创建的路线。
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