基于最小路径的智慧楼宇服务方法和系统与流程

本发明涉及基于最小路径的智慧楼宇服务方法及系统，属于数据处理与控制技术。

背景技术：

合理分配客流可以提高通行效率。现有技术中，客流状态可以采用精准定位或者人数预测算法。具体方案例如cn201910228091.7的渔船进出港调度方法以及cn202010041482.0的地铁站客流组织系统及方法所述。通行效率是楼宇的智慧程度的重要指标。pct/ep2016/067817公开了一种建筑物疏散方法。该方法包括确定移动设备在建筑物中的瞬时位置，在数据库中，数据与第一固定点标记的位置相关联。以移动设备的瞬时位置为基础，获取针对每个楼层的当前的通行状况。该案已通行效率为参数预测当前时间的通信状况，可以作为本申请的参考。另外，通过对闸门的控制可以引导客流方向。现有的闸门控制技术参照cn201910202958.1基于移动管理终端的翼闸控制方法及系统。

根据以上，需要提供一种智慧楼宇服务方法，用于解决通行效率，尤其是高峰期间的通行效率。

技术实现要素：

本发明提供了基于最小路径的智慧楼宇服务方法及系统，用于引导客流，提高通行效率，减少拥堵。

一种基于最小路径的智慧楼宇服务方法，其特征在于包括，

在楼宇入口设置第一闸门，在多个通道入口设置第二闸门，在多个单位入口设置第三闸门，确定第一闸门、第二闸门、第三闸门的位置信息，

第一存储单元保存客人通过任意第二闸门进入相应单位的最小路径数据，并生成第一路径文档和第二路径文档，其中，为单位编号，为通道编号，为第一闸门与任意第二闸门的路径长度，为任意第二闸门与所在单位的路径长度，

预设行走速度，第二存储单元根据第一路径文档保存客人经第一闸门进入任意第二闸门的第一用时表，，，，根据第二路径文档保存客人经任意第二闸门进入第三闸门的第二用时表,，，，

处理单元生成延时表，为楼层编号，

当客人通过第一闸门时，控制单元根据该客人的单位信息生成总时长表，对于预定的单位编号，获取对应楼层的延时表，，，，

确定总时长最短的第二闸门，开启该第二闸门对该客人的通过权限，并将该第二闸门的通道编号显示给相应客人，

其中，获取每一客人途经第二闸门与第三闸门的时间间隔，确定该客人的延时数据，，为第二延时表中从对应第二闸门达到第三闸门的用时数据，统计在预设周期内经任意第二闸门进入每一楼层的第三闸门的平均延时，生成下一周期的延时表，

将楼宇平面划分为多个过道和节点，统计第一闸门经任意过道和节点进入第二闸门的多种路线的距离数据，统计第二闸门经任意过道和节点进入第三闸门的多种路线的距离数据，采用dijkstra最短路径算法确定多种距离数据中的最小路径数据，

统计获取每一客人途经第二闸门与第三闸门的时间间隔，根据第一路径文档计算每一客人的速度数据，用该速度数据修正行走速度。

在本发明中，所述第一闸门、第二闸门以及第三闸门具有计时器，用于记录客人通过第一闸门、第二闸门以及第三闸门的时刻数据。

在本发明中，任意客人具有身份标识装置，第一闸门和/或第二闸门和/或第三闸门可通过该身份标识装置确定客人所在单位信息。

在本发明中，所述通道为垂直电梯，所述第二用时表包括该垂直电梯进入相应单位楼层的最小时长。

在本发明中，在预设周期内，若存在没有延时数据的楼层时，该楼层的延时数据预设为对应第二闸门的其他所有楼层延时数据的算数平均值。

在本发明中，在预设周期内，若存在没有延时数据的楼层时，该楼层的延时数据预设为对应第二闸门的其他所有楼层延时数据的加权平均值。

一种基于最小路径数据的智慧楼宇服务系统，其特征在于包括，

一第一闸门，该第一闸门设置在楼宇入口，

多个第二闸门，该第二闸门设置在多个通道入口，该第二闸门允许有权限的客人通过，

多个第三闸门，该第三闸门设置在多个单位入口，该第三闸门允许该单位的客人通过，

一第一存储单元，该第一存储单元统计全部单位的位置信息，保存客人通过任意第二闸门进入相应单位的最小路径数据，并生成第一路径文档和第二路径文档，其中，为单位编号，为通道编号，为第一闸门与任意第二闸门的路径长度，为任意第二闸门与所在单位的路径长度，

一第二存储单元，该第二存储单元根据第一路径文档保存客人经第一闸门进入任意第二闸门的第一用时表，，．．．，根据第二路径文档保存客人经任意第二闸门进入第三闸门的第二用时表，，．．．，为预设的行走速度，

一处理单元，该处理单元生成延时表，为楼层编号，

一控制单元，当客人通过第一闸门时，控制单元根据该客人的单位信息生成总时长表，对于预定的单位编号，获取对应楼层的延时表，，．．．，确定总时长最短的第二闸门，开启该第二闸门对该客人的通过权限，并将该第二闸门的通道编号显示给相应客人，

其中，处理单元获取每一客人途经第二闸门与第三闸门的时间间隔，确定该客人的延时数据，，为第二延时表中对应第二闸门的用时数据，统计在预设周期内经任意第二闸门进入每一楼层的第三闸门的平均延时，生成下一周期的延时表。

本发明的基于最小路径的智慧楼宇服务方法和系统，根据行走时间和等待时间，预测任意单位的通行时长，提供最佳行走方法。通过控制三个闸门的运行状态，为客人选择最佳通行路径，提高楼宇通行效率，进一步扩大智慧楼宇的服务内容。

附图说明

图1为本发明的智慧楼宇1楼的平面图；

图2为本发明的智慧楼宇17楼的平面图；

图3为本发明的客人经第一闸机进入a2的第二闸门的路径图，图中虚线为最短路径；

图4为本发明的客人经a2的第二闸门进入b17单位第三闸门的路径图，图中虚线为最短路径；

图5为本发明的基于最小路径的智慧楼宇服务方法的流程图；

图6为本发明的基于最小路径数据的智慧楼宇服务系统的方框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、2所示的智慧楼宇平面图。该楼宇的一楼具有入口，经该入口分别乘坐四组电梯可以达到任意楼层。每一楼层均设有内有多个租户单位。租户单位的客人（员工）在验证单位身份后可进入相应楼层。由于不同楼层的客人数量不同，同一楼层的客人进入楼宇的时间也不同。因此在上班期间可能出现部分电梯拥堵，而部分电梯空置的情况。本发明的这种基于最小路径的智慧楼宇服务方法可以起到分流作用。即预测当前电梯的拥堵程度，规划进入楼层的方法，分配不同电梯的客人数量。基于最小路径的智慧楼宇服务方法包括如下步骤。

在楼宇入口设置第一闸门，在多个通道入口设置第二闸门，在多个单位入口设置第三闸门。第一闸门为入户门禁，用于确定楼宇进入客人身份，第二闸门用于引导客人进入不同的通道（电梯）。客人携带身份标识装置，第一闸门和/或第二闸门和/或第三闸门具有rf读卡装置，可通过该身份标识装置确定客人所在单位信息。第三闸门为单位的入口门禁系统。确定第一闸门、第二闸门、第三闸门的位置信息，特别是闸门的平面位置信息。通道可以是垂直电梯。所述第二用时表包括该垂直电梯进入相应单位楼层的最小时长。

第一存储单元保存客人通过任意第二闸门进入相应单位的最小路径数据，生成第一路径文档和第二路径文档。为单位编号，为通道编号，为第一闸门与任意第二闸门的路径长度，为任意第二闸门与所在单位的路径长度。对于不同的单位，其对应路径文档中的不尽相同。将楼宇平面划分为多个过道和节点，统计第一闸门经任意过道和节点进入第二闸门的多种路线的距离数据，统计第二闸门经任意过道和节点进入第三闸门的多种路线的距离数据，采用dijkstra(迪科斯彻)最短路径算法确定多种距离数据中的最小路径数据。图3、4显示了客人经a2第二闸门进入b17单位的路径数据。根据最短路径算法可以确定虚线的路径为最短路径。dijkstra算法用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止。dijkstra算法使用了广度优先搜索解决赋权有向图或者无向图的单源最短路径问题，算法最终得到一个最短路径树。在原理上，dijkstra算法采用的是一种贪心的策略，声明一个数组dis来保存源点到各个顶点的最短距离和一个保存已经找到了最短路径的顶点的集合：t。初始时，原点s的路径权重被赋为0（dis[s]=0）。若对于顶点s存在能直接到达的边（s，m），则把dis[m]设为w（s，m）。同时把所有其他（s不能直接到达的）顶点的路径长度设为无穷大。初始时，集合t只有顶点s。然后，从dis数组选择最小值，则该值就是源点s到该值对应的顶点的最短路径，并且把该点加入到t中，此时完成一个顶点。然后，确定新加入的顶点是否可以到达其他顶点并且通过该顶点到达其他点的路径长度是否比源点直接到达短，如果是，那么就替换这些顶点在dis中的值。然后，又从dis中找出最小值，重复上述动作，直到t中包含了图的所有顶点。根据现有技术公开的内容和上述记载，本领域技术人员可以确定dijkstra的基本实现方案。由于篇幅限制，本申请不开展dijkstra算法的详细步骤。

预设行走速度，第二存储单元根据第一路径文档保存客人经第一闸门进入任意第二闸门的第一用时表，，．．．，根据第二路径文档保存客人经任意第二闸门进入第三闸门的第二用时表,，．．．。在本发明中，行走速度可以是100m/min。另外，可以统计获取每一客人途经第二闸门与第三闸门的时间间隔，根据第一路径文档计算每一客人的速度数据，用该速度数据修正行走速度。

处理单元生成延时表，为楼层数据。具体来说，首先获取每一客人途经第二闸门与第三闸门的时间间隔。第一闸门、第二闸门以及第三闸门具有计时器，用于记录客人通过第一闸门、第二闸门以及第三闸门的时刻数据，通过这些时刻数据获得时间间隔。处理单元确定该客人的延时数据，，为第二延时表中从对应第二闸门到达第三闸门的用时数据（）。例如该客人通过电梯a1进入，。对于任意客人，根据其单位编号d可以确定其楼层编号f。该客人的延时数据可以视为对应楼层的延时数据。例如预设周期为10min，统计在10min内每一客人经任意第二闸门进入每一楼层的第三闸门的平均延时。该平均延时可以视为当前周期内，不同的第二闸门（电梯）的拥堵程度，延时数据可以作为下一周期内选择第二闸门的参考。最后生成下一周期所有第二闸门的延时表。进一步的，为通过第二闸门进入第三闸门的基本用时，本发明在确定延时数据时，剔除了对应的，可以降低该用时数据对总时长估计数的影响。

当客人通过第一闸门时，控制单元根据该客人的单位信息生成总时长表。从该总时长表中确定总时长最短的第二闸门，开启该第二闸门对该客人的通过权限，并将该第二闸门的通道编号显示给相应客人。总时长表的计算方法为：，．．．。

本发明还公开了基于最小路径数据的智慧楼宇服务系统，包括第一闸门、多个第二闸门、多个第三闸门、第一存储单元、第二存储单元、处理单元以及控制单元。本发明的闸门包括闸机系统、控制元件等。存储单元是指带有非临时性存储功能的计算机设备。处理单元周期性的从存储单元和闸机读取数据，生成临时文件。控制单元为本发明的服务系统的主控设备，控制闸机的启停。

在本发明中，第一闸门设置在楼宇入口。第二闸门设置在多个通道入口，第二闸门允许有权限的客人通过。第三闸门设置在多个单位入口，第三闸门允许该单位的客人通过。第一存储单元统计全部单位的位置信息，保存客人通过任意第二闸门进入相应单位的最小路径数据，并生成第一路径文档和第二路径文档。第一路径文档包括单位编号、第一闸门到每一第二闸门的最小路径。第二路径文档包括单位编号、每一第二闸门到对应第三闸门的最小路径。第二存储单元根据第一路径文档保存客人经第一闸门进入任意第二闸门的第一用时表，根据第二路径文档保存客人经任意第二闸门进入第三闸门的第二用时表。第一用时表包括单位编号、第一闸门到每一第二闸门的用时。第二用时表包括单位编号、每一第二闸门到第三闸门的用时。当客人通过第一闸门时，控制单元根据该客人的单位信息生成总时长表。总时长表包括单位编号、本周期内通过每一第二闸机进入相应单位（第三闸机）的总时长。总时长由第一闸门到第二闸门的时长、第二闸门到第三闸门的时长以及电梯上一周期的运行时长组成。从该总时长表中确定总时长最短的第二闸门，开启该第二闸门对该客人的通过权限。通过显示器等设备将该第二闸门的编号显示给相应客人。

在本发明中，处理单元获取每一客人途经第二闸门与第三闸门的时间间隔，确定该客人的延时数据，统计在预设周期内经任意第二闸门进入对应楼层的第三闸门的平均延时，生成下一周期的延时表。在预设周期内，若存在没有延时数据的楼层时，说明该楼层在预定周期内内有客人进入，其延时数据有两种处理途径。该楼层的延时数据预设为对应第二闸门的所有其他楼层的延时数据的算数平均值。或者，该楼层的延时数据预设为对应第二闸门的所有其他楼层的延时数据的加权平均值。第一种方法数据处理量更小，第二种方法数据更准确。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。