Entwurf und Entwicklung eines Werkzeugs zur automatischen Generierung von Routingnetzen aus Gebäudemodellen

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
  • Motivation
  • Zielsetzung
  • Aufbau der Arbeit
• Anwendungsfall und Anforderungsanalyse
  • Überblick über das Forschungsvorhaben
  • Problematik des Brandalarmablaufes
  • Lösungsansatz
• Grundlagen
  • Navigation und Routing
    • Definition
    • Geschichte
    • Heutiger Kenntnisstand
  • Einführung in Indoor-Navigation
    • Positionierung
    • Routing
    • Guidance
  • Graphentheorie
    • Einleitung
    • Definitionen
    • Beispiel
    • Speicherung von Graphen im Computer
  • Routingalgorithmen
    • Kürzeste Wege in Graphen
    • Algorithmus von Dijkstra
    • A*-Algorithmus
    • Bidirektionale Verfahren
    • Routenberechnung im Straßenverkehr
  • Zusammenfassung
• Untersuchung von Gebäudedaten für Routinganwendungen
  • Datenaustauschformate für Gebäude
    • Anforderungen
    • Datenaustausch im Bauplanungsprozess
    • Proprietäre Dateiformate
    • Offene CAD-Dateiformate
    • XML-Formate
  • Vergleich der offenen Austauschformate
• Indoor- Routing
  • Eigenschaften von Wegen
  • Definition der Wegekosten
  • Berechnung von Weglängen in Polygonen
  • Der Vorgang eines Routings
  • Graphenmodell
  • Modellierung mehrerer Stockwerke
  • Wahl des Routingalgorithmus
• Verfahren der Routingnetzgenerierung
  • Manuelle Methoden
    • Wegpunktenetz
    • Polygonbasierte Umgebungen
  • Automatisierte Methoden
    • Raummittelpunkte und Türen
    • Gleichmäßige Rasterung
    • Quadtrees
    • Delaunay- Triangulierung und Voronoi- Diagramm
    • Skelettierung
  • Gegenüberstellung der Verfahren
    • Fazit
• Entwicklung eines Werkzeugs zur Routingnetzherstellung
  • Fachliches Modell
    • Anwendungsfall
    • Funktionalitäten
    • Klassen

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Werkzeugs zur automatischen Generierung von Routingnetzen aus Gebäudemodellen. Das Ziel ist es, ein System zu schaffen, das es ermöglicht, Gebäudepläne in ein für Indoor-Navigationssysteme nutzbares Format zu konvertieren.

• Automatisierung der Routingnetzgenerierung
• Anpassung von Gebäudedaten für Indoor-Navigation
• Entwicklung eines Prototyps für Indoor-Navigation
• Analyse von Datenaustauschformaten für Gebäude
• Anwendung von Graphentheorie und Routingalgorithmen

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt die Motivation, die Zielsetzung und den Aufbau der Arbeit vor. Kapitel 2 beschreibt den Anwendungsfall und die Anforderungsanalyse, wobei die Problematik des Brandalarmablaufes und der Lösungsansatz erläutert werden. Kapitel 3 behandelt die Grundlagen der Navigation und des Routings, einschließlich Indoor-Navigation, Graphentheorie und Routingalgorithmen. Kapitel 4 untersucht Datenaustauschformate für Gebäude und vergleicht verschiedene offene Formate. Kapitel 5 befasst sich mit Indoor-Routing, einschließlich der Eigenschaften von Wegen, der Definition der Wegekosten, der Berechnung von Weglängen in Polygonen und der Modellierung mehrerer Stockwerke. Kapitel 6 präsentiert verschiedene Verfahren der Routingnetzgenerierung, sowohl manuelle als auch automatisierte Methoden. Schließlich beschreibt Kapitel 7 die Entwicklung eines Werkzeugs zur Routingnetzherstellung, einschließlich des fachlichen Modells.

Schlüsselwörter

Indoor-Navigation, Routingnetze, Gebäudemodelle, Datenaustauschformate, Graphentheorie, Routingalgorithmen, Brandalarm, CAD-Daten, XML-Formate, Navigationssysteme