KR102592101B1 - A system and methods for guiding evacuation route based on artificial intelligence - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축구조물의 2차원 도면정보를 토대로 건축 구조물의 내부 구조정보를 획득하는 건축구조물의 내부구조 정보획득부; 상기 건축구조물의 내부에 산재해 있는 재실자의 위치정보를 감지 또는 입력받는 재실자 정보획득부; 상기 건축구조물 실내외에 설치되어 재난발생을 감시하는 재난발생 감시부; 상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부에서 획득된 건축구조물의 내부구조 정보와 재실자 정보획득부에서 획득된 재실자 정보 및 재난발생 감시부에서 획득된 재난발생 신호를 송/수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 수신된 정보를 상기 재실자에게 대피경로 정보를 제공하거나 재난 발생시 재실자가 대피경로 정보를 요청할 수 있도록 실내의 복수개소에 설치되거나 휴대 가능하도록 구성된 대피경로 정보제공부; 상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부와, 재실자 정보획득부에서 획득된 정보를 토대로 건축구조물의 내부 대피경로를 파악하고, 상기 재난발생 감시부를 통해 획득된 재난발생 신호를 토대로 상기 대피경로 정보제공부로 최적 대피경로를 제공하는 대피경로 안내부를 포함한 구성으로 이루어진다.The present invention relates to an optimal evacuation route guidance system and guidance method within an artificial intelligence-based building structure, and more specifically, to obtaining internal structure information of a building structure based on two-dimensional drawing information of the building structure. wealth; an occupant information acquisition unit that detects or receives location information of occupants scattered within the building structure; A disaster occurrence monitoring unit installed inside and outside the building structure to monitor the occurrence of a disaster; A communication unit that transmits/receives the internal structure information of the building structure obtained from the internal structure information acquisition unit of the building structure, the occupant information obtained from the occupant information acquisition unit, and the disaster occurrence signal obtained from the disaster occurrence monitoring unit; an evacuation route information provider configured to be installed or portable at multiple locations indoors so that the information received through the communication unit can be used to provide evacuation route information to occupants or enable occupants to request evacuation route information in the event of a disaster; The internal evacuation route of the building structure is identified based on the information obtained from the internal structure information acquisition department and the occupant information acquisition department of the building structure, and the evacuation route information provision department is provided based on the disaster occurrence signal obtained through the disaster occurrence monitoring department. It consists of an evacuation route guide that provides the optimal evacuation route.

Description

인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법{A system and methods for guiding evacuation route based on artificial intelligence}{A system and methods for guiding evacuation route based on artificial intelligence}

본 발명은 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 대형 공사현장이나 다중 집합시설 등에서 재해 발생시 서버에 구축된 수력학적 네트워크 모델링을 응용한 딥러닝 기법으로 작업자 및 재실자의 현재 위치에 최적화된 대피경로를 신속하게 추출하여 제공할 수 있도록 하는 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optimal evacuation route guidance system and guidance method within an artificial intelligence-based building structure, and more specifically, to a deep learning technique that applies hydraulic network modeling built on a server in the event of a disaster at various large-scale construction sites or multi-assembly facilities. This is about an optimal evacuation route guidance system and guidance method within an artificial intelligence-based building structure that can quickly extract and provide an evacuation route optimized for the current location of workers and occupants.

근래에 들어 자연적, 인적 재해가 자주 발생되고 있으며, 그 규모가 커지고 있을 뿐만 아니라 재해의 형태도 매우 다양한 요인에 의해 발생되고 있는 실정이다.In recent years, natural and human-made disasters have occurred frequently, and not only are the scale of the disaster increasing, but the types of disasters are also caused by a variety of factors.

본 발명은 일정한 구조물 내에 작업자나 불특정 다수인이 있는 상태에서 재해, 특정공간이나 장소에 화재나 붕괴 사고와 같은 불가항력적인 사고가 발생될 경우, 외부의 지원이 없는 상태에서 구조물 내부에 잔류하는 인원이 능동적으로 재해 현장을 빠져 나갈 수 있도록 하는 대피경로 안내 방법에 관한 것이다.The present invention provides that when a force majeure accident such as a disaster, a fire or a collapse accident occurs in a specific space or place while there are workers or an unspecified number of people in a certain structure, the personnel remaining inside the structure without external support It is about an evacuation route guidance method that allows people to actively escape from a disaster site.

일반적으로 재해가 발생되면, 목격자 등에 의해 재해발생 신고가 이루어지고, 재해 발생 후 일정시간이 경과한 후에 출동한 119 구조대가 도착한 후에 구조활동이 이루어지게 된다.Generally, when a disaster occurs, a disaster report is made by a witness, etc., and rescue activities are carried out after a certain period of time has elapsed after the disaster occurs and the 119 rescue team arrives.

하지만, 구조대의 도착이 지연되거나 구조대가 도착 하더라도 재해현장에 구조대의 접근이 어려운 경우, 재해현장에 갇힌 인원들은 스스로 안전지대로 대피하여 인명을 보존하여야 하지만, 급박한 재해현장 상황에 허둥대다가 대피경로를 찾지 못하거나 대피경로를 찾더라도 장애물에 갇힌 경우 스스로 재해현장을 빠져 나오기가 매우 어렵게 되고, 구조 시간이 지체될 경우 자칫 인명을 잃을 수 있는 상황이 발생되기 쉽다.However, if the arrival of the rescue team is delayed or if the rescue team's access to the disaster site is difficult even after the rescue team arrives, the people trapped at the disaster site must evacuate to a safe zone on their own to preserve their lives, but they must evacuate in a hurry due to the urgent disaster site situation. If you are unable to find a route or are trapped in an obstacle even if you find an evacuation route, it becomes very difficult to escape the disaster scene on your own, and if rescue time is delayed, a situation can easily occur that could result in the loss of life.

또한, 재해 현장에 구조대가 출동하더라도 구조물의 내부상황이나 구조물의 구조, 재해 발생지점을 정확하게 파악하지 못한 경우, 효율적인 인명구조 작업에 애로를 겪는 경우가 자주 발생되고 있으며, 재해현장에 대한 정확한 파악이 없는 상태에서 구조대원이 구조물 내부로 진입한 경우, 구조대원마져도 재해현장에 갇히게 되어 더욱 많은 인명 피해가 발생되는 일이 종종 일어나고 있다.In addition, even if rescue teams are dispatched to the disaster site, they often face difficulties in efficient life-saving work if they cannot accurately identify the internal situation of the structure, its structure, or the point of occurrence of the disaster. When rescuers enter the structure when no one is present, even the rescuers become trapped at the disaster site, which often results in more casualties.

따라서, 이러한 종래의 재해발생시 구조물 내부에 잔류하는 인원들에게 재해지점을 회피하여 능동적으로 대피할 수 있도록 하여 인명피해를 줄이기 위한 다양한 형태와 방법으로 재난에 대응할 수 있는 시스템 및 재난 발생시 인명피해를 최소화할 수 있는 대피안내 시스템에 대한 발명이 다수 안출되고 있다. Therefore, in the event of a conventional disaster, a system that can respond to disasters in various forms and methods to reduce human casualties by allowing personnel remaining inside the structure to actively evacuate by avoiding the disaster site and minimize human casualties in the event of a disaster Many inventions for evacuation guidance systems are being developed.

종래에 안출된 일부 실시예를 살펴보면, 특허등록 제10-2136092호(등록일:2020.07.15)에 “재난발생정보를 이용한 최단 대피경로 안내 시스템”이 안출된 바 있다.Looking at some examples that have been developed in the past, the “shortest evacuation route guidance system using disaster occurrence information” has been proposed in Patent Registration No. 10-2136092 (registration date: 2020.07.15).

상기 선행 등록 특허의 경우, 위치정보 수집장치, 화재감지센서 및 가스센서를 포함하는 환경정보 측정장치, 구조 및 대피 안내장치, 이들 장치와 네트워크로 연결된 안내서버를 포함하는 구성으로 이루어지고, 상기 안내서버는 대상지역을 복수개의 구역(zone)으로 구분하여 관하도록 구성됨으로써, 특정구역에서 재난이 발생한 경우 해당 재난구역으로부터 최단거리의 출구를 파악하여 시각적으로 제공하도록 구성되었다.In the case of the previously registered patent, it consists of a location information collection device, an environmental information measurement device including a fire detection sensor and a gas sensor, a rescue and evacuation guidance device, and a guidance server connected to these devices through a network, and the guidance server The server is configured to divide the target area into multiple zones and monitor it, so that when a disaster occurs in a specific area, it identifies the shortest exit from the disaster area and visually provides it.

그러나, 상기 시스템은 관리서버에서 관리하고 있는 대상지역을 출입하는 인원들에 대해 실시간 재실자의 위치를 추적, 파악해야 하고, 출입하는 인원들은 위치정보를 수집할 수 있는 위치발신장치를 착용해야 하는 번거로움이 발생될 수 밖에 없었다.However, the system must track and determine the real-time location of people entering the target area managed by the management server, and the people entering the area have the inconvenience of having to wear a location transmitting device that can collect location information. It was inevitable that feelings would arise.

또한, 구조 및 대피안내장치에서 안내되는 내용이 화살표나 글자로 표시되어 재난이 발생한 건물에 대한 구조를 정확히 파악하지 못한 재실자의 경우 대피과정에서 혼선이 발생될 수 밖에 없다.In addition, since the information provided by the rescue and evacuation guidance device is displayed with arrows or letters, confusion is bound to occur during the evacuation process for occupants who do not accurately understand the structure of the building where the disaster occurred.

특히, 건물 내부가 넓고 고층 건물인 경우 구조 및 대피 안내장치에 표시된 평면적인 방향표시 신호만으로 재난현장에서 탈출구까지 찾아가기가 어렵고, 재실자의 위치가 수시로 변경되는 경우, 각 재실자의 현재 위치에서 다시 최단 대피경로를 찾기 위해 대피 시뮬레이션 엔진이 동작됨으로 인해 관리서버는 데이터 처리에 부하가 걸릴 뿐만 아니라 신속한 안내가 어려운 문제점이 있었다.In particular, if the inside of the building is large and high-rise, it is difficult to get from the disaster site to the exit with only the flat direction indicator signal displayed on the rescue and evacuation information device, and if the location of the occupants changes frequently, the shortest route from the current location of each occupant is difficult. As the evacuation simulation engine was operated to find an evacuation route, the management server not only had a load on data processing, but also had problems making it difficult to provide prompt guidance.

또한, 상기 선행 등록 특허는 대상지역을 여러개의 구역으로 나누고, 각 구역에서 탈출구까지의 이동경로를 기준으로 대피안내가 이루어지고 있지만, 각 이동경로에 특정 장애물(내부 시설물, 계단, 내부 구조변경 등)이 있거나 탈출구가 제역할을 하지 못할 경우, 기 입력된 탈출구 정보만을 토대로 대피 안내가 이루어져 현실감이 떨어지는 단점이 있었다.In addition, the previously registered patent divides the target area into several zones and provides evacuation guidance based on the movement path from each zone to the exit, but each movement path has specific obstacles (internal facilities, stairs, internal structure changes, etc.). ) or if the exit does not function properly, evacuation guidance is provided based only on the already entered exit information, which has the disadvantage of reducing realism.

또 다른 종래의 실시예로, 특허공개 제10-2021-73102호(공개일: 2021.06.18)로 “2차원의 건물 평면도를 활용한 건물 재난 상황 발생시 대응시스템”이 안출된 바 있다.As another conventional example, a “response system in the event of a building disaster using a two-dimensional building floor plan” has been developed in Patent Publication No. 10-2021-73102 (publication date: 2021.06.18).

상기 공개특허의 경우, 건물 내에 스마트 IoT와 CCTV를 설치하고, 2차원 건물 평면도와 증강현실을 활용하여 재난시 건물 내 재실자 및 외부 구조자에게 대피로와 구조로를 안내하도록 구성되며, 재실자에게는 소지하고 있는 휴대기기를 통해 재난상황을 전파하고 대피로를 안내하도록 구성되어 있다.In the case of the above published patent, smart IoT and CCTV are installed in the building, and a 2D building floor plan and augmented reality are used to guide evacuation routes and rescue routes to occupants of the building and external rescuers in the event of a disaster. It is designed to disseminate disaster situations and guide evacuation routes through mobile devices.

하지만, 상기 공개 특허의 경우 재난발생이 이루어진 장소와 해당 공간에 있는 재실자의 대피경로 및 다른 공간에 있는 재실자들에게 대피경로 및 탈출구를 안내하는 구체적인 방법이 제시되어 있지 않아 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 발명의 구성이 명확하게 기재되어 있지 않은 추상적인 아이디어 수준의 재난 대응 시스템을 소개하고 있어 현실적으로 그 적용이 어려운 상태이다.However, in the case of the above-mentioned published patent, the place where a disaster occurred, the evacuation route for occupants in the space, and a specific method for guiding evacuation routes and exits to occupants in other spaces are not provided, so it cannot be easily implemented by those skilled in the art. It introduces a disaster response system at the level of an abstract idea in which the composition of the invention is not clearly described, making its application difficult in reality.

한편, 본 발명은 종래의 기술의 문제점들을 개선하여 재실자에게 보다 효율적인 대피안내가 이루어질 수 있도록 하기 위해, ‘수력(수리)학적 네트워크(Hydraulic network)’모델 기법을 이용하고자 한다.Meanwhile, the present invention seeks to use the ‘Hydraulic network’ model technique to improve the problems of the conventional technology and provide more efficient evacuation guidance to occupants.

본 발명에 이용되는 ‘수력(수리)학적 네트워크(Hydraulic network)’모델 기법은 하나의 도시를 구성하는 많은 사용자에게 물을 공급하기 위해 반드시 필요한 수도시설의 물 공급망을 구축하기 위한 수리설계망의 네트워크 구조를 단순화한 모델기법이라 할 수 있다.The 'Hydraulic network' model technique used in the present invention is a hydraulic design network for building a water supply network for water supply facilities that is essential for supplying water to many users making up a city. It can be said to be a model technique that simplifies the structure.

또한, 이러한 ‘수력(수리)학적 네트워크(Hydraulic network)’모델 기법은 다양한 형상과 구조로 이루어진 가스터빈의 내부 유로에서 압력차에 따라 고압지점에서 저압지점까지 압축공기가 흘러가는 과정을 해석하는데 사용되기도 하며, 이러한 수력 네트워크 모델의 일 실시예가 도 1에 도시되어 있다.In addition, this 'Hydraulic network' model technique is used to analyze the process of compressed air flowing from a high pressure point to a low pressure point according to the pressure difference in the internal flow path of a gas turbine with various shapes and structures. Also, an embodiment of this hydraulic network model is shown in Figure 1.

수리설계망을 구성하는 수력 네트워크의 경우, 물을 사용하는 이용자와, 각 이용자를 연결하는 파이프 관의 연속적인 결합 상태를 연속된 선(line)으로 표시하고, 연결된 파이프를 통과하는 물이 갖는 여러가지 손실, 즉 파이프의 마찰계수, 파이프의 길이나 직경, 유압, 유량 및 수두 손실 등을 감안하여 감안하여 물 분배 네트워크가 최적으로 구축될 수 있는 방안을 제시할 수 있도록 한다.In the case of a hydraulic network that constitutes a hydraulic design network, the continuous state of connection between water users and the pipes connecting each user is indicated by a continuous line, and the various characteristics of the water passing through the connected pipes are displayed as a continuous line. Loss, that is, the friction coefficient of the pipe, the length or diameter of the pipe, hydraulic pressure, flow rate, and head loss, etc. are taken into consideration to suggest a plan for optimally constructing a water distribution network.

또한, 이러한 수력 네트워크는 다양한 형상과 복잡한 구조로 이루어지는 특정 구조물의 형상특성에 기반을 두고 구조물을 구분하고, 구조물을 이루는 어떤 물리량의 흐름을 제한하는 것을 저항요소(resistance element)으로 표현하는 방식으로 수치화함으로써, 관심 대상의 전체 시스템을 하나의 네트워크로 구성하여 임의의 지점에서 다른 지점으로 물리량이 흘러가는 것을 모델링할 수 있는 기법이다.In addition, these hydraulic networks classify structures based on the shape characteristics of specific structures composed of various shapes and complex structures, and limit the flow of certain physical quantities that make up the structure by expressing them as resistance elements. By doing so, it is a technique that can model the flow of physical quantities from any point to another by organizing the entire system of interest into one network.

이러한 ‘수력(수리)학적 네트워크(Hydraulic network)’모델 기법에서 물리량의 이동이 자연수러울 수 있는 가장 바람직한 경로는 가장 저항이 작은 요소로 연결되는 경로라는 점에 착안하여, 본 발명에서는 상술한 수력 네트워크의 모델링 기법을 이용하여 물리량의 가장 바람직한 흐름(방향)이 구조물 내에서 재난발생시 가장 효율적인 대피경로를 도출하는데 이용될 수 있음을 감안하여 본 발명에 적용하게 되었다.Focusing on the fact that in this 'Hydraulic network' model technique, the most desirable path through which the movement of physical quantities can be natural is the path that connects to the element with the lowest resistance, the present invention proposes the above-described hydraulic network. The modeling technique was applied to the present invention considering that the most desirable flow (direction) of physical quantities can be used to derive the most efficient evacuation route in the event of a disaster within the structure.

즉, 건축구조물 내에서 비상대피 경로를 찾는 방법에 대해서 살펴보면, 건축 구조물의 내부는 다수의 벽, 도어, 계단, 통로, 창문, 출입구 및 내부 시설물(이하 이들을 ‘저항요소’라 칭함)로 구성되어 있으므로, 건축 구조물의 2차원 도면을 바탕으로 전체 형상을 입구, 출구 및 저항요소로 구분하여 도식화할 수 있다.In other words, looking at how to find an emergency evacuation route within a building structure, the interior of the building structure is composed of multiple walls, doors, stairs, passages, windows, doorways, and internal facilities (hereinafter referred to as 'resistance elements'). Therefore, based on the two-dimensional drawing of the building structure, the overall shape can be diagrammed by dividing it into inlet, outlet, and resistance elements.

또한, 도식화된 각 저항요소는 그것의 특징을 결정하는 요소들의 면적 또는 거리, 재실자의 이동용이성 등에 따라 저항요소별로 가중치를 부여하여 건축 구조물 전체를 다수의 저항요소로 구성된 거대한 네트워크를 구성할 수 있고, 이러한 개념을 활용하여 복잡한 건축 구조물 내의 작업자 또는 재실자를 위한 대피경로를 도출하는데 ‘수력(수리)학적 네트워크(Hydraulic network)’모델 기법을 적용할 수 있는 것이다.In addition, each schematic resistance element is given a weight for each resistance element according to the area or distance of the elements that determine its characteristics, the ease of movement of the occupants, etc., so that the entire building structure can form a huge network composed of multiple resistance elements. , using this concept, the 'Hydraulic network' model technique can be applied to derive evacuation routes for workers or occupants within complex building structures.

- 특허등록 제10-2136092호(등록일:2020.07.15)- Patent Registration No. 10-2136092 (Registration Date: 2020.07.15) - 특허공개 제10-2021-73102호(공개일: 2021.06.18)- Patent Publication No. 10-2021-73102 (Publication date: 2021.06.18) - 특허공개 제10-2021-85323호(공개일: 2021.07.08)- Patent Publication No. 10-2021-85323 (Publication Date: 2021.07.08)

본 발명은 종래에 안출된 재난시 대피경로 안내시스템 및 안내방법의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 해당 건축구조물의 구조 및 저항요소를 인공지능기법으로 모델링한 후 최신 정보를 실시간 반영하여 재난 발생시 대피경로 안내부의 부하를 줄이면서 재실자에게 신속하고 최적의 대피경로를 제공할 수 있도록 하는 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to overcome the shortcomings of the existing disaster evacuation route guidance system and guidance method. The structure and resistance elements of the relevant building structure are modeled using artificial intelligence techniques, and the latest information is reflected in real time to prepare for the occurrence of a disaster. The purpose is to provide an optimal evacuation route guidance system and guidance method within an artificial intelligence-based building structure that can provide quick and optimal evacuation routes to occupants while reducing the load on the evacuation route information department.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템은 건축구조물의 2차원 도면정보를 토대로 건축 구조물의 내부 구조정보를 획득하는 건축구조물의 내부구조 정보획득부; 상기 건축구조물의 내부에 산재해 있는 재실자의 위치정보를 감지 또는 입력받는 재실자 정보획득부; 상기 건축구조물 실내외에 설치되어 재난발생을 감시하는 재난발생 감시부; 상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부에서 획득된 건축구조물의 내부구조 정보와 재실자 정보획득부에서 획득된 재실자 정보 및 재난발생 감시부에서 획득된 재난발생 신호를 송/수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 수신된 정보를 상기 재실자에게 대피경로 정보를 제공하거나 재난 발생시 재실자가 대피경로 정보를 요청할 수 있도록 실내의 복수개소에 설치되거나 휴대 가능하도록 구성된 대피경로 정보제공부; 상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부와, 재실자 정보획득부에서 획득된 정보를 토대로 건축구조물의 내부 대피경로를 파악하고, 상기 재난발생 감시부를 통해 획득된 재난발생 신호를 토대로 상기 대피경로 정보제공부로 최적 대피경로를 제공하는 대피경로 안내부;를 포함하고, 상기 대피경로 안내부는, 상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부와 재실자 정보획득부에서 획득된 건물구조 정보와 재실자의 정보를 수신하여 저장 및 분류하고, 상기 저장 및 분류된 데이터를 학습하며, 상기 데이터 학습을 기반으로 재실자가 위치한 각 층별로 재실자의 이동동선과 내부 대피경로를 파악, 분석하고, 상기 데이터 학습과 재실자 위치 및 내부 대피경로의 구조 분석결과를 토대로 각 층의 재실자 위치별 최적의 대피경로를 미리 예측, 판단하고, 상기 재난발생 감시부에서 재난발생신호를 획득한 후 상기 대피경로 정보제공부를 통해 재실자의 대피로 안내요청시 또는 자동으로 상기 예측 및 판단결과를 토대로 재실자의 위치별로 최적의 대피경로 정보를 제공하며, 상기 대피경로를 미리 예측, 판단할 때, 재난 상황에 따라 각 층별 및 재실자의 위치별 분포현황, 재실자의 이동동선 및 재실자의 이동동선에 위치한 이동장애 엘레먼트를 토대로 최적의 대피경로를 예측 및 판단하도록 구성된다.In order to achieve the above-mentioned purpose, the artificial intelligence-based optimal evacuation route guidance system within a building structure according to the present invention includes an internal structure information acquisition unit of the building structure that acquires the internal structure information of the building structure based on the two-dimensional drawing information of the building structure. ; an occupant information acquisition unit that detects or receives location information of occupants scattered within the building structure; A disaster occurrence monitoring unit installed inside and outside the building structure to monitor the occurrence of a disaster; A communication unit that transmits/receives the internal structure information of the building structure obtained from the internal structure information acquisition unit of the building structure, the occupant information obtained from the occupant information acquisition unit, and the disaster occurrence signal obtained from the disaster occurrence monitoring unit; an evacuation route information provider configured to be installed or portable at multiple locations indoors so that the information received through the communication unit can be used to provide evacuation route information to occupants or enable occupants to request evacuation route information in the event of a disaster; The internal evacuation route of the building structure is identified based on the information obtained from the internal structure information acquisition department and the occupant information acquisition department of the building structure, and the evacuation route information provision department is provided based on the disaster occurrence signal obtained through the disaster occurrence monitoring department. and an evacuation route information unit that provides an optimal evacuation route, wherein the evacuation route information unit receives and stores the building structure information and occupant information obtained from the internal structure information acquisition unit and the occupant information acquisition unit of the building structure. Classify, learn the stored and classified data, identify and analyze the movement line and internal evacuation route of the occupants for each floor where the occupants are located based on the data learning, and learn the data and determine the location of the occupants and the internal evacuation route. Based on the structural analysis results, predict and determine the optimal evacuation route for each occupant location on each floor in advance, obtain a disaster signal from the disaster occurrence monitoring unit, and request evacuation route guidance for occupants through the evacuation route information provision unit. Automatically provides optimal evacuation route information for each occupant's location based on the prediction and judgment results, and when predicting and judging the evacuation route in advance, distribution status by each floor and location of occupants and movement of occupants according to the disaster situation. It is configured to predict and determine the optimal evacuation route based on the movement path and movement obstacle elements located in the movement line of the occupants.

또한, 상기 대피경로 안내부는, 상기 데이터를 학습할 때 이용되는 이동장애 엘레먼트로 재실자의 인원 수, 통로 폭, 재실자의 위치 또는 이동동선에서 출입구에 이르는 통로에 존재하는 벽체, 인공시설물, 도어, 계단, 출입구까지의 거리 데이터를 포함하는 구성으로 이루어진다.In addition, the evacuation route guide is a movement obstacle element used when learning the data, such as the number of occupants, passage width, location of occupants, or walls, artificial facilities, doors, and stairs existing in the passage from the movement line to the entrance. , It consists of a configuration that includes distance data to the entrance.

또한, 상기 대피경로 안내부는, 상기 데이터를 학습할 때, 건축구조물 내부의 주요 통로에 새로운 장비 또는 인공시설물이 배치되면 그 새로운 장비 또는 인공시설물을 이동장애 엘레먼트로 추출하고, 추출된 이동장애 엘레먼트를 기존의 학습모델에서 설정된 이동장애 엘레먼트의 구성에 추가하고, 추가된 신규의 이동장애 엘레먼트를 재학습하여 각 재실자의 위치별 최적의 대피경로를 예측, 판단하도록 구성된다.In addition, when learning the data, the evacuation route guide unit extracts the new equipment or artificial facility as a movement obstacle element when new equipment or artificial facility is placed in the main passageway inside the building structure, and extracts the extracted movement obstacle element. It is configured to predict and determine the optimal evacuation route for each occupant's location by adding to the composition of the movement disability elements set in the existing learning model and relearning the new added movement disability elements.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내방법은 건축구조물의 2차원 도면정보를 토대로 건축구조물의 내부구조 정보를 획득하는 단계; 상기 건축구조물의 내부구조 정보획득단계에서 획득된 데이터 중 이동통로 상에 배치된 이동장애 엘레먼트 데이터를 획득하는 단계; 상기 건축구조물을 이용하는 재실자의 실내 위치정보를 획득하는 재실자 실내 위치정보 획득단계; 상기 획득한 건축구조물의 내부구조 정보와 이동장애 엘레먼트 데이터 및 재실자의 위치 데이터를 저장 및 분류하는 단계; 상기 저장 및 분류된 데이터를 학습하는 단계; 상기 데이터 학습과 상기 파악된 이동장애 엘레먼트 결과를 토대로 재실자의 위치별 또는 이동 동선별로 대피경로를 미리 예측 및 판단하는 단계; 상기 건축구조물의 내외부에 설치된 재난발생 감시부를 통해 재난발생 정보를 획득하는 재난발생정보 획득단계; 상기 재난발생정보 획득시 재실자의 위치별 또는 이동 동선별로 상기 대피경로의 예측 및 판단결과를 토대로 각 재실자의 최단 대피경로를 산출하는 단계; 상기 재난발생정보 획득시 재실자가 휴대 또는 착용하거나 건축구조물의 내부에 배치된 대피경로 정보제공부를 상기 산출된 대피경로 정보를 전송하여 재실자가 대피경로 정보제공부에서 제시된 대피경로를 통해 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 하는 대피 경로정보 전송단계를 포함하여 이루어진다.Meanwhile, the optimal evacuation route guidance method within an artificial intelligence-based building structure according to the present invention to achieve the above-described purpose includes the steps of acquiring internal structure information of the building structure based on two-dimensional drawing information of the building structure; Obtaining data on movement disorder elements arranged on a movement path among the data obtained in the internal structure information acquisition step of the building structure; Occupant indoor location information acquisition step of acquiring indoor location information of occupants using the building structure; Storing and classifying the acquired internal structure information of the building structure, movement disorder element data, and occupant location data; learning the stored and classified data; Predicting and determining an evacuation route in advance for each location or movement line of the occupants based on the data learning and the results of the identified movement disorder elements; A disaster occurrence information acquisition step of acquiring disaster occurrence information through a disaster occurrence monitoring unit installed inside and outside the building structure; When obtaining the disaster occurrence information, calculating the shortest evacuation route for each occupant based on the prediction and judgment results of the evacuation route for each occupant's location or movement line; When obtaining the disaster occurrence information, the calculated evacuation route information is transmitted to the evacuation route information provider carried or worn by the occupants or placed inside the building structure, so that the occupants evacuate quickly and safely through the evacuation route suggested by the evacuation route information provider. It includes the step of transmitting evacuation route information.

특히, 상기 이동장애 엘레먼트 데이터를 획득하는 단계에서는, 이동통로상에 배치된 인공시설물의 특성에 따라 각각의 이동장애 엘레먼트별로 이동장애 가중치가 차등적으로 적용되어 분류 및 저장하고, 상기 대피경로를 미리 예측 및 판단하는 단계에서는, 상기 이동장애 엘레먼트 데이터 획득단계에서 획득된 서로 다른 가중치를 갖는 이동장애 엘레먼트 데이터를 이용하여 대피경로를 예측 및 판단하도록 구성된다.In particular, in the step of acquiring the movement disability element data, movement disability weights are differentially applied to each movement disability element according to the characteristics of artificial facilities placed on the movement passage, classified and stored, and the evacuation route is determined in advance. In the prediction and judgment step, the evacuation route is predicted and determined using the movement disorder element data with different weights obtained in the movement disorder element data acquisition step.

또한, 상기 이동장애 엘레먼트 데이터 획득단계 및 대피경로 예측 및 판단단계는, 다수의 질점(노드)과 저항요소를 토대로 유체의 효율적인 흐름과 분배를 평면적인 네트워크망으로 표시하는 수력학적 네트워크 모델링 기법이 적용된 특징으로 이루어진다. In addition, the movement obstacle element data acquisition step and the evacuation route prediction and determination step are based on a hydraulic network modeling technique that displays the efficient flow and distribution of fluid as a flat network based on a number of material points (nodes) and resistance elements. It consists of features.

본 발명의 실시예에 따른 인공지능 기반의 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법은 건출구조물의 2차원도면 정보를 바탕으로 건축구조물의 내부 구조에 대한 데이터를 획득하여 재실자의 위치에 따라 효율적인 대피경로는 안내할 수 있도록 하여 재난발생시 재실자들이 안전하게 대피할 수 있도록 한다.The artificial intelligence-based optimal evacuation route guidance system and guidance method within a building structure according to an embodiment of the present invention obtains data on the internal structure of the building structure based on the two-dimensional drawing information of the building structure, and provides efficient evacuation route according to the location of the occupants. Evacuation routes are provided so that occupants can evacuate safely in the event of a disaster.

특히, 본 발명에서 재실자의 대피경로를 미리 예측 및 판단하는 과정에서 재실자의 각 위치에서 출입구까지 연결되는 이동통로상에 배치되어 이동에 저항을 주는 이동장애 엘레먼트들의 특성에 따라 차등적으로 가중치가 부여되어 재실자의 위치 및 이동동선에 따른 최적의 대피경로를 미리 예측 및 판단하게 되어 재난발생시 다수의 재실자가 한 곳으로 몰려 대피시간이 증가하는 것을 줄임으로써 인명피해가 발생되는 것을 최소화할 수 있도록 한다.In particular, in the present invention, in the process of predicting and determining the occupant's evacuation route in advance, weights are differentially assigned according to the characteristics of the movement obstacle elements that are placed on the movement path connecting each location of the occupant to the entrance and exit and provide resistance to movement. By predicting and determining the optimal evacuation route in advance according to the location and movement line of occupants, it is possible to minimize casualties by reducing the evacuation time escalation when a large number of occupants are concentrated in one place in the event of a disaster.

도 1은 수처리 분야에서 사용되는 수력네트워크 모델을 도시한 일 실시예,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템에 적용되는 다층 건축구조물의 평면 구조도의 일 실시예,
도 3은 도 2의 다층 건축구조물의 평면 구조를 수력네트워크 모델로 도시한 일 실시예,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템의 주요 구성 블럭도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내방법을 설명하기 위한 플로우차트,
도 6은 본 발명의 변형 실시예에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내방법을 도시한 플로우차트,
도 7은 본 발명에 적용되는 수력네트워크 모델 기법을 통해 최적 대피경로를 산출하기 위한 정의되는 건축구조물의 내부구조에 대한 예시이다.
Figure 1 shows an embodiment of a hydraulic network model used in the water treatment field.
Figure 2 is an example of a plan view of a multi-story building structure applied to the optimal evacuation route guidance system in an artificial intelligence-based building structure according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is an embodiment showing the planar structure of the multi-story building structure of Figure 2 as a hydraulic network model;
Figure 4 is a block diagram of the main components of the optimal evacuation route guidance system within an artificial intelligence-based building structure according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a flow chart for explaining the optimal evacuation route guidance method within an artificial intelligence-based building structure according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a flow chart showing an optimal evacuation route guidance method within an artificial intelligence-based building structure according to a modified embodiment of the present invention;
Figure 7 is an example of the internal structure of an architectural structure defined for calculating the optimal evacuation route through the hydraulic network model technique applied to the present invention.

본 발명은 건축구조물 내에서 재난 발생시 수력 네트워크 모델링 기법을 이용한 최적의 대피경로를 찾아 각 층의 재실자들에게 안내하는 시스템 및 안내방법(이하, “대피경로 안내 시스템 및 안내방법”으로 약칭함)에 관한 것이다.The present invention provides a system and guidance method (hereinafter abbreviated as “evacuation route guidance system and guidance method”) that finds the optimal evacuation route using hydraulic network modeling techniques and provides guidance to occupants on each floor when a disaster occurs within a building structure. It's about.

본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기에 앞서 본 발명에서 이루고자 하는 최적의 대피경로를 찾는 방법에 이용되는 수력 네트워크의 모델링의 개념 및 그 적용 기법에 대해서 간단히 설명한다.Before explaining specific embodiments of the present invention, the concept of hydraulic network modeling and its application techniques used in the method of finding the optimal evacuation route to be achieved in the present invention will be briefly explained.

본 발명은 사무실, 복합 쇼핑센터, 쇼핑몰 등 다층으로 이루어지는 다중 복합시설물(이하, 건축구조물로 통칭함)에 적용하기 위한 대피경로 안내시스템 및 안내방법에 관한 것으로, 특히 건축구조물 내부에 존재하는 다수의 벽체, 도어, 계단, 통로, 창문, 출입구 및 기타 내부 시설물 등(이하, ‘이동장애 엘레멘트’라 칭함)을 2차원 도면으로부터 추출하여 수력네트워크 모델에 적용되는 복수개의 질점(노드)과 유로를 표시하는 형태로 도식화한 네트워크망을 구성하되, 상기 복수의 이동장애 엘레멘트들이 갖는 특성 즉, 공간을 차지하는 면적, 크기 등을 대피시 이동장애 요소로 산정하고, 재실자의 이동위치 및 이동 동선에 따라 상기 이동장애 엘레먼트들에 서로 다른 크기의 가중치를 부여하여 건축구조물 내부의 이동통로와 각 엘레먼트 및 출입구를 연결되는 선으로 표시하는 네트워크망을 모델링하여 재실자의 위치에 따라 최적 또는 최단의 이동동선인 대피경로를 찾을 수 있는 방법을 제시할 수 있도록 한다.The present invention relates to an evacuation route guidance system and guidance method for application to multi-story complex facilities (hereinafter collectively referred to as architectural structures) such as offices, complex shopping centers, and shopping malls. Walls, doors, stairs, passages, windows, entrances, and other internal facilities (hereinafter referred to as 'movement obstruction elements') are extracted from the 2D drawing and display a plurality of material points (nodes) and flow paths applied to the hydraulic network model. A network schematized in the form of a network is constructed, and the characteristics of the plurality of movement obstacle elements, that is, the area occupying space, size, etc., are calculated as movement obstacle factors during evacuation, and the movement is performed according to the movement location and movement line of the occupants. By assigning weights of different sizes to the obstacle elements, we model a network that displays the movement path inside the building structure and each element and entrance as a connecting line, and an evacuation route, which is the optimal or shortest movement line, is determined depending on the location of the occupants. Let us suggest a way to find it.

일례로, 건축구조물에 기반한 대피경로를 산정하고자 할 경우 텅빈 공간의 양측에 출입구가 있는 경우와, 다수의 벽체와 그 벽체들 사이에 위치한 도어 그리고 그 벽체나 도어로 인해 분할된 또 다른 공간의 벽체와 통로가 구성된 구조물의 내부에 마련되는 대피경로는 서로 다를 수 밖에 없을 것이다.For example, when trying to calculate an evacuation route based on an architectural structure, there are entrances and exits on both sides of an empty space, multiple walls and doors located between the walls, and a wall in another space divided by the walls or doors. The evacuation routes provided inside the structure with passages will inevitably be different.

그 이유는 텅빈 공간의 경우 출입구와 재실자가 위치한 공간에 마련된 도어 사이의 거리가 대피경로를 찾는데 중요한 요인이 되나, 다수의 벽체와 그 벽체 사이에 위치한 도어의 수, 그리고 각 벽체와 도어로 분할된 또 다른 공간들의 벽체와 통로, 계단, 내부시설물 등이 구비된 건축구조물에서 재실자가 위치한 특정공간에서 출입구까지 연결하는 대피경로에서 중간에 위치한 도어나 벽체, 내부 시설물의 종류나 갯수 및 이동거리 등이 대피하는데 하나의 이동장애 엘레먼트가 될 수 있기 때문에 재실자에게 최적의 대피경로를 안내하는데 있어서 이들 건축구조물 내부에 존재하는 다수의 이동장애 엘레멘트가 대피자에게 저항요소로 작용하게 된다.The reason is that in the case of an empty space, the distance between the entrance and the door provided in the space where the occupants are located is an important factor in finding an evacuation route, but the number of doors located between multiple walls and the walls, and the In an architectural structure equipped with walls, passages, stairs, and internal facilities in other spaces, the type and number of doors, walls, and internal facilities located in the middle of the evacuation route connecting the specific space where the occupants are located to the entrance, and the distance traveled, etc. Since it can be an element of movement obstruction during evacuation, when guiding occupants to the optimal evacuation route, the multiple movement obstruction elements present inside these building structures act as resistance elements for evacuees.

특히, 건축 구조물의 내부가 단순한 경우보다 건축 구조물의 내부가 복잡하고 다양한 공간들로 분할되어 다수의 벽체와 도어, 통로에 배치되는 내부 시설물 등이 존재하는 대형 건물이나 다중이용 집합시설 등에서는 건축구조물 내부에서 재난상황 발생시 재실자들의 효율적인 대피를 위해 복잡한 내부 구조나 실내 시설물을 피해 최적의 대피경로를 산출할 수 있는 체계적인 방법을 찾기 위해 본 발명에서는 이동통로상에 구비된 이동장애 엘레먼트에 서로 다른 가중치를 부여하여 수력네트워크 모델 형태를 이용하는 대피경로 안내방법을 제시하도록 한다.In particular, in large buildings or multi-use complexes where the interior of an architectural structure is more complex than when it is simple and is divided into various spaces and has multiple walls, doors, and internal facilities placed in passages, etc., architectural structures are used. In order to find a systematic way to calculate an optimal evacuation route while avoiding complex internal structures or indoor facilities for efficient evacuation of occupants in the event of an internal disaster, the present invention applies different weights to the movement obstacle elements provided in the movement passage. An evacuation route guidance method using a hydraulic network model is proposed.

즉, 수력 네트워크 모델에서 다수의 노드(node)와, 각 노드를 연결하는 유로(流路)인 선(line)은 본 발명이 적용되는 건축구조물 내의 이동통로 상에 존재하게 되는 각종 장애물(본 발명에서는 ‘이동장애 엘레멘트’로 표시함)과 재실자가 위치한 공간에서 출입구까지의 이동동선으로 표현되고 있다.That is, in the hydraulic network model, a plurality of nodes and a line, which is a flow path connecting each node, are various obstacles (the present invention) that exist on the movement path within the building structure to which the present invention is applied. In , it is expressed as a 'movement disorder element') and the movement line from the space where the occupant is located to the entrance.

특히, 본 발명은 특정 건축구조물의 2차원 도면을 토대로 내부구조를 복수의 노드와 이동장애 엘레멘트로 단순화하여 전체 건축구조물의 평면 네트워크를 구축한 후에 일정 주기별로 기 구축된 네크워크를 업데이트시켜 현실적인 네트워크망을 구축하고, 구축된 네트워크의 각 노드 및 이동장애 엘레멘트들이 갖는 저항요소에 비례해서 서로 다른 가중치를 부여하여 재실자가 위치한 장소에서 출입구까지 최단 이동동선을 찾아 최적의 대피경로를 산출, 재실자에게 제공할 수 있는 방법을 제공한다. In particular, the present invention builds a planar network of the entire building structure by simplifying the internal structure into a plurality of nodes and movement disorder elements based on a two-dimensional drawing of a specific architectural structure, and then updates the already established network at regular intervals to create a realistic network network. , and assigning different weights in proportion to the resistance elements of each node and movement disorder element of the constructed network to find the shortest movement route from the location where the occupants are located to the entrance, calculate the optimal evacuation route, and provide it to the occupants. Provides a way to do this.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 최적대피경로 안내시스템 및 그 안내방법에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the optimal evacuation route guidance system and its guidance method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 용어는 발명의 구성 기능을 고려하여 당 업계에서 널리 사용되는 일반적인 용어를 사용하고 있으며, 그 용어의 의미는 상세한 설명 전반에 걸친 내용을 토대로 해석된다.The terms used in the detailed description of the present invention are general terms widely used in the art in consideration of the structural functions of the invention, and the meaning of the terms is interpreted based on the content throughout the detailed description.

도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 다층 건축구조물의 평면 구조도의 일례를 도시하고 있다. Figure 2 shows an example of a plan structural diagram of a multi-story building structure applied to an embodiment of the present invention.

그리고, 도 3은 도 2의 다층 건축구조물의 평면 구조를 수력네트워크 모델로 도시한 일 실시예이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템의 주요 구성을 블럭도로 간략하게 도시하고 있다.In addition, Figure 3 is an embodiment showing the planar structure of the multi-story building structure of Figure 2 as a hydraulic network model, and Figure 4 is the main configuration of the optimal evacuation route guidance system in an artificial intelligence-based building structure according to an embodiment of the present invention. It is briefly shown as a block diagram.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대피경로 안내시스템(100)은 건축구조물의 내부 구조에 대한 정보를 도 2에 도시된 바와 같이 해당 건축구조물의 2차원 설계도면을 바탕으로 필요한 건축구조물의 내부구조 정보가 입력되는 건축구조물 내부구조 정보획득부(110)와, 상기 건축구조물의 내부에 근무하거나 이용하는 재실자의 위치정보를 획득하기 위한 재실자 정보획득부(120)와, 건축구조물의 내외측에서 설치되어 건축구조물에서 발생되는 각종 재난상태를 감시 및 파악하기 위한 재난발생 감시부(130) 및 상기 각 정보획득부와 재난발생 감시부에서 입력되는 정보를 송수신하는 통신부(140), 그리고 통신부(140)를 통해 수신되는 각종 정보를 토대로 건축구조물의 재난상태 파악 및 재난상태 발생시 재실자의 위치별로 가정 최적의 대피경로를 산출, 제공하는 대피경로 안내부(160)를 포함한다.As shown in Figure 4, the evacuation route guidance system 100 according to an embodiment of the present invention provides information on the internal structure of the building structure based on the two-dimensional design drawing of the building structure as shown in Figure 2. A building structure internal structure information acquisition unit 110 where necessary internal structure information of the building structure is input, an occupant information acquisition unit 120 for acquiring location information of occupants working or using the inside of the building structure, and an architectural structure A disaster occurrence monitoring unit 130 installed on the inside and outside of the building to monitor and understand various disaster conditions occurring in the building structure, and a communication unit 140 that transmits and receives information input from each of the above information acquisition units and the disaster occurrence monitoring unit, It also includes an evacuation route information unit 160 that determines the disaster state of the building structure based on various information received through the communication unit 140 and calculates and provides the optimal evacuation route for each occupant's location when a disaster situation occurs.

여기서, 상기 건축구조물 내부구조 정보획득부(110)는 해당 건축구조물의 평면도에 표시된 건축구조물의 구조도를 스캔 또는 수동 입력할 수 있는 스캐너 또는 컴퓨터 장치를 포함할 수 있다.Here, the building structure internal structure information acquisition unit 110 may include a scanner or computer device that can scan or manually input the structural diagram of the building structure displayed on the floor plan of the building structure.

상기 건축구조물 내부구조 정보획득부(110)에서 획득되는 건축구조물의 내부 구조정보는 컴퓨터 프로그램을 통해 2D모델링 및 디지털작업을 통해 수력학적 네트워크 모델을 구성할 수 있는 형태로 데이터의 변환 및 처리가 이루어진다.The internal structure information of the building structure obtained from the building structure internal structure information acquisition unit 110 is converted and processed into a form that can construct a hydraulic network model through 2D modeling and digital work through a computer program. .

또한, 상기 재실자 정보획득부(120)는 건축구조물 내부에서 업무를 보는 통상의 재실자 및 수시로 출입하는 재실자의 실시간 위치를 획득할 수 있는 인체감지장치로, 동적감지 센서, 이미지 센서, 적외선 센서, GPS 센서 및 이들을 포함하는 통합센서 중 어느 하나를 포함하는 구성으로 이루어져 재실자의 정보를 실시간으로 획득할 수 있도록 구성된다.In addition, the occupant information acquisition unit 120 is a human body detection device that can acquire the real-time location of regular occupants who work inside the building structure and occupants who enter and exit from time to time, including dynamic detection sensors, image sensors, infrared sensors, and GPS. It is composed of one of a sensor and an integrated sensor including these, and is configured to obtain information about occupants in real time.

물론, 상기 재실자 정보획득부(120)는 건축구조물의 내부에서 한 곳 이상 설치되고, 또한 각 층별 주요 통로나 공간에 배치되어 내부의 인원 수를 효과적으로 파악할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. Of course, it is preferable that the occupant information acquisition unit 120 is installed in one or more places inside the building structure and is arranged in the main passage or space on each floor so that the number of people inside can be effectively determined.

또한, 상기 재실자 정보획득부(120)는 재실자가 착용 가능한 웨어러블 장치, 개인식별카드, 출입구에 설치되는 생체인식센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the occupant information acquisition unit 120 may include any one of a wearable device that the occupant can wear, a personal identification card, and a biometric sensor installed at the entrance.

그리고, 상기 재난발생 감시부(130)는 건축구조물의 내부에서 발생되는 재난을 감시하는 실내 재난감시부(131)와, 건축구조물의 외부에서 발생되는 재난을 감시하는 실외 재난감시부(132)를 포함한다.In addition, the disaster occurrence monitoring unit 130 includes an indoor disaster monitoring unit 131 that monitors disasters occurring inside the building structure, and an outdoor disaster monitoring unit 132 that monitors disasters occurring outside the building structure. Includes.

상기 실내 재난감시부(131)와 실외 재난감시부(132)는 건축구조물의 내외부에 설치되어 각종 재난상태를 감시하기 위한 센서장치로, 일례로 온도센서, 화재감지센서, 조도센서, 가스센서, 전력감지센서, 충격센서, 측위센서, 먼지센서 중 어느 하나 이상을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.The indoor disaster monitoring unit 131 and the outdoor disaster monitoring unit 132 are sensor devices installed inside and outside the building structure to monitor various disaster conditions, for example, a temperature sensor, a fire detection sensor, an illumination sensor, a gas sensor, It includes, but is not limited to, one or more of a power sensor, an impact sensor, a positioning sensor, and a dust sensor.

그리고, 상기 통신부(140)는 건축구조물의 기본정보와 재실자 정보 및 건축구조물의 내외부에 설치된 재난발생 감시부에서 획득된 정보를 대피경로 안내부(160)로 송수신하기 위한 장치로, 유무선 이동 통신모듈, 무선 인테넛 모듈, 근거리 통신모듈, 위치정보 모듈 중 어느 하나 이상을 포함한다.In addition, the communication unit 140 is a device for transmitting and receiving basic information of the building structure, occupant information, and information obtained from the disaster occurrence monitoring unit installed inside and outside the building structure to the evacuation route information unit 160, and is a wired and wireless mobile communication module. , includes one or more of a wireless Internet module, a short-range communication module, and a location information module.

상기 통신부(140)의 통신모듈, 즉 이동통신 모듈, 무선 인터넷기술, 근거리 통신모듈 등은 기존에 널리 사용되는 통신기술로, 각각의 통신모듈에 따라 통신을 수행하기 위한 기술표준 및 통신방식이 채택되어 기 구축된 통신망을 거쳐 외부의 단말기나 관리서버로 무선신호를 송수신할 수 있도록 구성되며, 본 발명의 상세한 설명에서는 기 공지된 다양한 통신방식 및 통신모듈에 대한 자세한 설명은 생략한다.The communication modules of the communication unit 140, that is, mobile communication modules, wireless Internet technology, short-distance communication modules, etc., are widely used communication technologies, and technical standards and communication methods for performing communication are adopted according to each communication module. It is configured to transmit and receive wireless signals to an external terminal or management server through a previously established communication network. In the detailed description of the present invention, detailed descriptions of various previously known communication methods and communication modules will be omitted.

상기 무선신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함하여 송수신이 이루어질 수 있도록 구성된다.The wireless signal is configured to transmit and receive various types of data according to the transmission and reception of voice call signals, video call signals, or text/multimedia messages.

그리고, 상기 위치정보 모듈은 사용자의 이동단말기 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로, GPS모듈, 와이파이 모듈, 비콘 모듈 등이 포함될 수 있다.Additionally, the location information module is a module for acquiring the user's mobile terminal location (or current location) and may include a GPS module, Wi-Fi module, beacon module, etc.

일례로, 재실자의 이동단말기는, GPS모듈을 활용하면, GPS위성에서 보내는 신호를 이용하여 자신의 위치를 획득하고, 획득한 자신의 위치 정보를 통신부(140)를 통해 대피경로 안내부(160)로 제공할 수 있다.For example, when the occupant's mobile terminal uses a GPS module, it acquires its own location using a signal sent from a GPS satellite, and sends the acquired location information to the evacuation route information unit 160 through the communication unit 140. It can be provided as .

또한, 재실자의 이동단말기에 구비된 와이파이 모듈을 활용할 경우, 와이파이 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 자신의 위치를 획득하고, 획득한 자신의 위치 정보를 통신부(140)를 통해 대피경로 안내부(160)로 제공할 수도 있다.In addition, when using the Wi-Fi module provided in the occupant's mobile terminal, one's own location is acquired based on the information of the Wi-Fi module and the wireless AP (Wireless Access Point) that transmits or receives wireless signals. Information may be provided to the evacuation route information unit 160 through the communication unit 140.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 대피경로 안내시스템(100)은 견축구조물의 내부 곳곳에 설치 또는 비치되어 있는 대피경로 정보제공부(150)를 더 포함할 수 있다.In addition, the evacuation route guidance system 100 according to an embodiment of the present invention may further include an evacuation route information provider 150 installed or provided throughout the interior of the rigid structure.

상기 대피경로 정보제공부(150)는 상기 통신부(140)를 대피경로 안내부(160)에서 수신된 대피경로 데이터를 수신하는 대피경로 수신부(151)와, 재실자가 대피경로 안내부(160)로 대피경로를 요청하는 대피경로 요청부(152)로 구성될 수 있으며, 수신된 대피경로를 음성 또는 2차원/3차원 영상으로 재실자에게 보여줄 수 있는 스피커 일체형 모니터가 구비된 형태로, 재실자가 소지하는 휴대용 통신기기 뿐만 아니라 건축구조물의 벽체에 설치된 고정식 타입 또는 재실자가 임의로 탈거하여 휴대할 수 있는 휴대용 타입, 일례로 랩탑컴퓨터, 태블릿 PC 등으로 구성될 수 있다.The evacuation route information provider 150 connects the communication unit 140 to an evacuation route receiver 151 that receives evacuation route data received from the evacuation route information unit 160, and an evacuation route information provider 160 for occupants. It may be composed of an evacuation route request unit 152 that requests an evacuation route, and is equipped with a speaker-integrated monitor that can show the received evacuation route to the occupants by voice or two-dimensional/three-dimensional image. In addition to portable communication devices, it can be a fixed type installed on the wall of a building structure or a portable type that can be removed and carried by the occupant at will, for example, a laptop computer, tablet PC, etc.

한편, 상기 대피경로 안내부(160)는, 수신된 건축구조물의 내부구조 정보, 재실자의 위치정보, 재난발생 정보에 대한 데이터를 저장하는 데이터 저장부(161)와, 수신된 건축구조물의 내부구조 정보, 재실자의 위치정보, 재난발생 정보에 대한 데이터를 분류하는 데이터분류부(162)와, 저장 및 분류된 데이터를 학습하는 학습부(163)와, 데이터 학습을 기반으로 각 층별 내부구조, 이동장애 엘레먼트, 재실자의 위치, 재난발생 데이터를 분석하는 분석부(164)와, 데이터 학습과 각 층별/재실자의 위치별 분석결과를 토대로 최적의 대피경로를 미리 예측 및 판단하는 대피경로 예측/판단부(165)와, 대피경로 예측/판단 결과를 토대로 재난상태 발생시 대피경로 제공부로 대피경로 정보를 제공하도록 관리하는 제어관리부(166)를 포함한 구성으로 이루어진다.Meanwhile, the evacuation route information unit 160 includes a data storage unit 161 that stores data on the received internal structure information of the building structure, location information of occupants, and disaster occurrence information, and a data storage unit 161 that stores data on the received internal structure information of the building structure. A data classification unit 162 that classifies data on information, location information of occupants, and disaster occurrence information, a learning unit 163 that learns stored and classified data, and the internal structure and movement of each floor based on data learning. An analysis unit 164 that analyzes obstacle elements, occupant locations, and disaster occurrence data, and an evacuation route prediction/judgment unit that predicts and determines the optimal evacuation route in advance based on data learning and analysis results for each floor/occupant location. It is composed of a configuration including (165) and a control management unit (166) that manages to provide evacuation route information to the evacuation route provision unit in the event of a disaster based on the evacuation route prediction/judgment results.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)는, 상기 분석부(164)를 통해 파악된 대피경로나 재실자의 위치별 현황 등을 평면적 또는 입체적 정보로 실시간 표시하는 모니터링부(167)를 더 포함할 수 있다.In addition, the evacuation route information unit 160 may further include a monitoring unit 167 that displays the evacuation route identified through the analysis unit 164 or the status of each occupant's location in real time as two-dimensional or three-dimensional information. there is.

그리고, 상기 대피경로 안내부(160)의 학습부(163)는 인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)을 이용하여 데이터를 학습할 수 있도록 구성된다.In addition, the learning unit 163 of the evacuation route guidance unit 160 is configured to learn data using an artificial neural network (ANN).

여기서 인공 신경망(ANN)은, 한 개의 입력레이어와 출력레이어 사이에 다수의 은닉층(hidden layer)으로 구성된 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN)을 의미한다.Here, artificial neural network (ANN) refers to a deep neural network (DNN) composed of multiple hidden layers between one input layer and an output layer.

일례로, 상기 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN)은. 합성곱 신경망(CNNs: Convolutional Neural Networks), 순환 신경망(RNNs: Recurrent Neural Networks), 심층 신뢰 신경망(DBN : Deep Belief Network), 심층 오토인코더(deep autoencoder) 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.For example, the deep neural network (DNN). It may include, but is not limited to, convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), deep belief networks (DBNs), deep autoencoders, etc. No.

또한, 상기 학습부(163)에서 이루어지는 학습방식은 지도학습(supervised learning), 준 지도학습(Semi-Supervised Learning), 비 지도학습(Unsupervised Learning) 중 어느 하나의 방식을 이용하여 학습이 이루어진다.In addition, the learning method performed in the learning unit 163 is performed using any one of supervised learning, semi-supervised learning, and unsupervised learning.

여기서, 인공 신경망의 학습은, 출력의 오류를 최소화하기 위한 것으로, 반복적으로 학습 데이터를 인공 신경망에 입력시키고 학습 데이터에 대한 인공 신경망의 출력과 목표치의 에러를 계산하며, 에러를 줄이기 위한 방향으로 인공 신경망의 에러를 인공 신경망의 출력 레이어에서부터 입력레이어 방향으로 역전파(Backpropagation)하여 인공 신경망의 각 노드의 가중치를 조정하는 방법이 이용될 수 있다.Here, the learning of the artificial neural network is to minimize the error in the output. Learning data is repeatedly input into the artificial neural network, the error of the output and target value of the artificial neural network for the learning data is calculated, and the artificial neural network is used to reduce the error. A method of adjusting the weight of each node of the artificial neural network by backpropagating the error of the neural network from the output layer of the artificial neural network to the input layer can be used.

따라서, 상기 대피경로 안내부(160)의 학습부(163)는, 데이터를 학습할 때 수력네트워크 모델의 저항요소로 사용되는 건축구조물의 각 층별 내부 통로의 길이, 통로에서 벽체에 의해 구분된 공간을 출입하기 위한 도어의 수, 통로에 위치하는 이동장애 엘레먼트의 수 및 크기, 재실자의 위치에서 출입구까지의 거리, 계단의 수, 재실자의 수에 관련된 데이터를 학습할 수 있다.Therefore, when learning data, the learning unit 163 of the evacuation route guide unit 160 determines the length of the internal passage of each floor of the building structure, which is used as a resistance element of the hydraulic network model, and the space divided by the wall in the passage. Data related to the number of doors for entering and exiting, the number and size of mobility-impairing elements located in the passageway, the distance from the occupant's location to the entrance, the number of stairs, and the number of occupants can be learned.

또한, 상기 학습부(163)에서 데이터를 학습할 때, 건축구조물의 각 층별 재실자의 위치별, 재실자의 인원 수별, 통로에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류별 최적의 대피경로를 학습할 수 있다.In addition, when learning data from the learning unit 163, the optimal evacuation route can be learned for each location of occupants on each floor of the building structure, the number of occupants, and the type of movement obstacle element present in the passage.

또한, 상기 학습부(163)에서 데이터를 학습할 때, 이동통로에 설치된 이동장애 엘레먼트의 수와 종류, 이동장애 엘레먼트가 차지하는 이동통로의 면적에 대응하여 서로 다른 가중치를 부여하여 최적의 대피경로를 산출 및 예측하는 것을 학습할 수 있다.In addition, when learning data in the learning unit 163, different weights are assigned in accordance with the number and type of movement obstacle elements installed in the movement path and the area of the movement path occupied by the movement obstacle elements to determine the optimal evacuation route. You can learn to calculate and predict.

또한, 상기 학습부(163)에서 데이터를 학습할 때, 각 층의 밀폐된 공간에 위치하는 재실자, 각 층의 이동통로에 위치하는 재실자를 포함하는 제1조건 중 어느 하나와, 각 층의 이동통로에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류, 이동장애 엘레먼트의 수, 이동통로의 중간 지점에서 출입구까지의 거리를 포함하는 제2조건 중 어느 하나가 상호 중첩되는 각각의 상황에서 최적의 대피경로를 산출 및 예측하는 것을 학습할 수 있다.In addition, when learning data in the learning unit 163, one of the first conditions including occupants located in the closed space of each floor, occupants located in the movement passage of each floor, and movement of each floor Calculate the optimal evacuation route in each situation where any one of the second conditions, including the type of movement obstacle element existing in the passage, the number of movement obstacle elements, and the distance from the middle point of the movement passage to the entrance, overlaps with each other. You can learn to predict.

또한, 상기 학습부(163)에서 데이터를 학습할 때, 재실자의 총 인원 수, 재실자의 위치에 상응하는 서로 다른 최적의 대피경로를 미리 예측하는 것을 학습할 수 있다.In addition, when learning data in the learning unit 163, it is possible to learn in advance to predict different optimal evacuation routes corresponding to the total number of occupants and the location of occupants.

또한, 상기 학습부(163)에서 데이터를 학습할 때, 파악된 재난상황의 종류, 위치, 재난발생 경과시간에 대응하여 각 층별 재실자의 위치에 따른 최적의 대피경로를 미리 예측하거나 산출하는 것을 학습할 수 있다.In addition, when learning data from the learning unit 163, it learns to predict or calculate the optimal evacuation route in advance according to the location of occupants on each floor in response to the type and location of the identified disaster situation and the elapsed time of the disaster occurrence. can do.

그리고, 상기 대피경로 안내부(160)의 분석부(164)는 대피경로의 예측 및 산출할 때, 각 층의 재실자의 인원 수와 대피경로의 폭, 출입구까지의 거리, 대피경로의 이동통로 또는 출입구 주변에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류와 갯수에 따라 별도로 가중치가 부여하여 각 층별 최적의 대피경로를 통합적으로 분석할 수 있다.In addition, when predicting and calculating the evacuation route, the analysis unit 164 of the evacuation route information unit 160 determines the number of occupants on each floor, the width of the evacuation route, the distance to the entrance, the movement path of the evacuation route, or The optimal evacuation route for each floor can be comprehensively analyzed by assigning separate weights according to the type and number of mobility obstacles present around the entrance.

또한, 대피경로 안내부(160)의 예측/판단부(165)는, 대피경로를 미리 예측/판단할 때, 데이터 학습과 재실자의 인원 수 및 이동장애 엘레먼트의 종류와 갯수의 분석결과를 토대로 재실자의 이동 동선을 미리 예측 판단하고, 각 층별 실시간 대피경로를 예측 및 판단할 수 있다.In addition, the prediction/judgment unit 165 of the evacuation route information unit 160 predicts/determines the evacuation route in advance, based on data learning and analysis results of the number of occupants and the type and number of movement disorder elements. It is possible to predict and determine the movement line of a person in advance, and predict and determine the real-time evacuation route for each floor.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 예측/판단부(165)는, 대피경로를 미리 예측/판단할 때, 데이터 학습과 재실자의 인원 수 및 이동장애 엘레먼트의 종류와 갯수의 분석결과를 토대로 재난상황에 따른 최단의 대피경로를 예측 및 판단하고, 재난상황에 따른 각 층별 최적의 대피경로를 예측 및 판단할 수 있다.In addition, the prediction/judgment unit 165 of the evacuation route information unit 160 predicts/determines the evacuation route in advance based on data learning and analysis results of the number of occupants and the type and number of movement disorder elements. You can predict and determine the shortest evacuation route according to the disaster situation, and predict and determine the optimal evacuation route for each floor according to the disaster situation.

한편, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피경로의 예측 및 판단결과 각 층의 재실자의 인원 수가 기준치 이하일 경우, 각 층의 주 출입구로 대피할 수 있도록 대피경로를 안내할 수 있다.Meanwhile, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 establishes an evacuation route to enable evacuation to the main entrance of each floor when the number of occupants on each floor is below the standard value as a result of prediction and determination of the evacuation route. I can guide you.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피경로의 예측 및 판단결과 각 층의 재실자의 인원 수가 기준치를 초과할 경우, 각 층의 주 출입구 뿐만 아니라 보조 출입구로 분산 대피할 수 있도록 대피경로 안내를 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160, when the number of occupants on each floor exceeds the standard value as a result of predicting and determining the evacuation route, disperses the occupants to the auxiliary entrance as well as the main entrance of each floor. Evacuation route guidance can be controlled to enable evacuation.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피경로의 예측 및 판단결과 각 층의 재실자의 인원 수가 기준치를 초과할 경우, 재실자의 위치별로 서로 다른 대피경로를 이용하여 대피할 수 있도록 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 uses different evacuation routes for each occupant's location when the number of occupants on each floor exceeds the standard value as a result of predicting and determining the evacuation route. You can control it to evacuate.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피경로의 예측 및 판단결과 각 층의 주 이동통로상에 이동장애 엘레먼트가 존재하여 정상적인 이동속도로 대피가 어려울 것으로 예측되는 경우, 재실자의 위치별로 서로 다른 출입구로 분산 대피할 수 있도록 대피경로 안내를 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route guidance unit 160 predicts and determines that, as a result of predicting and determining the evacuation route, it is predicted that movement obstacle elements exist on the main movement passage of each floor, making evacuation difficult at normal movement speeds. In this case, evacuation route guidance can be controlled so that occupants can evacuate to different exits depending on their location.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피경로 예측 및 판단결과를 토대로 재실자가 대피하려고 하는 출입구에 이동장애 엘레먼트가 존재하거나 폐쇄된 경우, 대체 대피경로로 대피하도록 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 allows occupants to evacuate to an alternative evacuation route when a movement obstacle element exists or is closed at the entrance from which the occupants are trying to evacuate based on the evacuation route prediction and judgment results. You can control it.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 재난상황이 발생된 해당 층에 우선적으로 대피경로를 안내하여 대피가 이루어지도록 안내 및 제어하고, 재난상황이 발생된 해당 층에 인접된 층부터 차례대로 대피경로 안내가 순차적으로 이루어지도록 우선순위 정보를 생성하여 안내 및 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route guidance unit 160 guides and controls the evacuation route by preferentially guiding the evacuation route to the floor where the disaster situation occurred, and guides and controls the floor where the disaster situation occurred. Priority information can be generated and guided and controlled so that evacuation route guidance is sequentially provided starting from the adjacent floor.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 재난상황이 발생하여 각 층으로 대피경로 안내를 할 때, 외부의 구조기관이나 관리자측으로 재난상황 발생신호를 전송하도록 상기 통신부(140)를 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route guidance unit 160 is configured to transmit a disaster situation occurrence signal to an external rescue organization or administrator when a disaster situation occurs and an evacuation route is provided to each floor. (140) can be controlled.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 재난상황이 발생하여 각 층으로 대피경로 안내를 할 때, 대피 안내 메시지 또는 대피경로 이미지 정보를 각 층에 구비된 대피경로 정보제공부(150)로 전송하도록 상기 통신부(140)를 제어할 수 있다.In addition, when a disaster situation occurs and an evacuation route is provided to each floor, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 sends an evacuation guidance message or evacuation route image information to the evacuation route provided on each floor. The communication unit 140 can be controlled to transmit to the information provider 150.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피 안내 메시지 또는 대피경로 이미지 정보를 각 층에 구비된 대피경로 정보제공부(150)로 전송할 때, 재실자의 숫자나 이동장애 엘레먼트의 갯수의 분석결과를 토대로 재실자 맞춤형 대피경로 정보를 생성 및 제공할 수 있다.In addition, when the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 transmits an evacuation guidance message or evacuation route image information to the evacuation route information provision unit 150 provided on each floor, the number or movement of occupants is Based on the analysis results of the number of obstacle elements, customized evacuation route information can be created and provided to occupants.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피 안내 메시지를 생성, 제공할 때 재실자의 위치, 재실자의 인원 수에 따라 문자, 음성(소리), 빛(광원), 진동 중 어느 하나를 생성, 제공할 수 있다.In addition, when generating and providing an evacuation guidance message, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 uses text, voice (sound), light (light source), etc. according to the location of the occupants and the number of occupants. Any one of the vibrations can be generated and provided.

또한, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 대피 안내 메시지를 생성 및 제공할 때, 재난이 발생된 해당층과 다른 층으로 제공되는 안내 메시지의 내용을 각각 다르게 생성, 제공하여 각 층별로 안전하고 효율적인 대피가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.In addition, when the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 generates and provides an evacuation guidance message, the content of the guidance message provided to the floor where the disaster occurred and other floors is generated differently, It can be provided to ensure safe and efficient evacuation for each floor.

그리고, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 데이터를 학습할 때 각 층의 재실자의 인원 수가 증가됨에 따라, 기 학습된 모델에 인원 수가 증가된 데이터를 재학습하여 대피경로 예측 및 판단을 하고, 강화된 데이터를 토대로 예측 및 판단된 대피경로로 재실자가 대피할 수 있도록 분석 및 안내할 수 있다.And, as the number of occupants on each floor increases when learning data, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route information unit 160 relearns the data with the increased number of people in the previously learned model to evacuate. Route prediction and judgment can be made, and analysis and guidance can be provided so that occupants can evacuate using the predicted and determined evacuation route based on the enhanced data.

이와 더불어, 상기 대피경로 안내부(160)의 대피안내 제어부(166)는, 각 층별 재실자의 인원 수에 따른 최적의 대피경로를 예측 및 판단할 때, 실내의 환기장치를 자동으로 제어할 수 있다.In addition, the evacuation guidance control unit 166 of the evacuation route guidance unit 160 can automatically control the indoor ventilation device when predicting and determining the optimal evacuation route according to the number of occupants on each floor. .

이와 같이, 본 발명은 각 층의 재실자의 인원 수 및 변화된 인원 수에 따라 기 설정되거나 미리 예측된 학습데이터에 새로운 데이터를 추가하여 재학습이 이루어지도록 함으로써 재실자의 인원 수에 따라 대피경로의 안내 및 정보제공이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있도록 한다.In this way, the present invention allows re-learning by adding new data to the preset or pre-predicted learning data according to the number of occupants and the changed number of occupants on each floor, thereby providing guidance and evacuation routes according to the number of occupants. Make information provision more efficient.

또한, 본 발명은 인공지능을 이용하여 재실자의 인원 수에 따른 건축구조물의 파악된 실내구조 및 이동통로상에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류나 크기, 재실자의 위치, 재실자의 이동동선에 따른 학습데이터를 바탕으로 재실자의 대피경로를 효율적으로 분산, 안내하여 재난상황 발생시 인명피해가 최소화될 수 있는 안전한 대피경로를 예측 및 판단하여 안내가 이루어질 수 있도록 한다.In addition, the present invention uses artificial intelligence to provide learning data according to the identified indoor structure of the building structure according to the number of occupants, the type or size of movement obstacle elements present in the movement passage, the location of the occupant, and the movement line of the occupant. Based on this, the evacuation routes of occupants are efficiently distributed and guided so that safe evacuation routes that can minimize human casualties in the event of a disaster are predicted and determined, and guidance is provided.

또한, 본 발명은 재난상황이 발생된 층과 재실자의 인원수, 재실자의 분포현황 등을 감안하여 긴급순위별로 차등화하여 재난상황 안내 및 대피경로 안내가 이루어질 수 있도록 하여 다중집합 건축물에서 다수의 인원이 동시에 대피함으로써 발생될 수 있는 각종 안전사고 발생 위험을 줄일 수 있도록 한다.In addition, the present invention takes into account the floor where the disaster situation occurred, the number of occupants, the distribution status of occupants, etc., and differentiates them according to emergency priority, so that disaster situation guidance and evacuation route guidance can be provided, so that a large number of people can travel at the same time in a multi-unit building. Reduce the risk of various safety accidents that may occur due to evacuation.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내방법을 설명하기 위한 플로우차트를 간단하게 도시하고 있다.Figure 5 simply shows a flowchart for explaining the optimal evacuation route guidance method within an artificial intelligence-based building structure according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 대피경로 안내방법은, 먼저, 건축구조물의 내부 구조에 관한 기본적인 정보를 획득하고, 재실자의 정보를 획득한다(S100).As shown in Figure 5, the optimal evacuation route guidance method according to an embodiment of the present invention first obtains basic information about the internal structure of the building structure and obtains information about the occupants (S100).

상기 건축구조물의 내부 구조정보 획득은, 건축구조물의 평면 설계도를 바탕으로 획득되거나 건축구조물의 사용 중 실시간 업데이트되는 건축 구조물의 내부구조에 대한 정보를 수력네트워크 모델에 적용되는 각각의 구성요소, 즉 각 층별 공간구조 정보와 이동통로, 도어, 계단, 내부 시설물 등 건축구조물의 내부 대피경로 상에 존재하는 이동장애 엘레먼트에 대한 기본적인 정보 뿐만 아니라 시공 후 변경되는 건축구조물의 실내 구조정보를 더 포함할 수 있다.Acquiring the internal structure information of the building structure is obtained based on the floor plan of the building structure or updated in real time during use of the building structure. Information on the internal structure of the building structure is collected from each component applied to the hydraulic network model, that is, each In addition to basic information on spatial structure information for each floor and movement obstruction elements that exist on the internal evacuation route of the building structure, such as movement passages, doors, stairs, and internal facilities, it can further include information on the interior structure of the building structure that is changed after construction. .

또한, 상기 재실자의 정보획득은, 각 층별 상주하는 재실자의 수, 비상주 인원의 재실현황 및 재실자의 이동동선 등에 대한 정보를 획득할 수 있다.In addition, the information acquisition of the occupants can obtain information on the number of occupants residing on each floor, the occupant status of non-resident personnel, and the occupants' movement lines.

이러한 재실자의 정보획득은 각 층에 설치된 재실자 정보획득부, 즉 재실자의 움직임이나 형체를 감지할 수 있는 이미지센서, 적외선 센서, CCTV, GPS센서 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 재실자 정보획득부를 통해 재실자의 상태 파악이 이루어진다.This information acquisition of occupants is done through occupant information acquisition units installed on each floor, that is, consisting of one or more of image sensors, infrared sensors, CCTV, and GPS sensors that can detect the movement or shape of occupants. Understanding is achieved.

이어, 본 발명은 획득한 건축구조물의 실내 구조정보 및 재실자 정보에 대한 데이터를 저장 및 분류하게 되고(S110), 저장 및 분류된 데이터를 수력네트워크 모델을 통해 학습하는 과정이 이루어진다(S120).Next, the present invention stores and classifies the acquired indoor structural information and occupant information of the building structure (S110), and a process of learning the stored and classified data through a hydraulic network model is performed (S120).

상기 학습과정(S120)에서 이루어지는 내용은, 각 층별 실내 공간구조, 이동통로의 거리와 폭, 즉 각 실에서 출입구까지의 거리, 각 실에서 출입구에 이르는 이동통로상에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류와 특징을 학습할 수 있다.The contents of the learning process (S120) include the indoor space structure for each floor, the distance and width of the movement passage, that is, the distance from each room to the entrance, and the types of movement disorder elements that exist on the movement passage from each room to the entrance. and features can be learned.

다음으로, 수력네트워크 모델에 기반한 데이터 학습을 토대로 각 층별 또는 호실별로 재실자의 위치 및 이동동선을 분석하고, 각 층별 및 호실별로 재실자의 파악 및 건축구조물의 내부 구조 상태를 파악 및 분석할 수 있다(S130).Next, based on data learning based on the hydraulic network model, the location and movement of occupants can be analyzed for each floor or room, and the internal structural status of the building structure can be identified and analyzed ( S130).

또한, 상기 데이터 학습을 기반으로 각 층별로 재실자의 이동 동선에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류와 특징에 따라 이동장애요소로 작용할 수 있는 가능성을 파악 및 분석할 수 있다.In addition, based on the above data learning, it is possible to identify and analyze the possibility of acting as a mobility obstacle according to the type and characteristics of the mobility obstacle element that exists in the movement line of occupants on each floor.

또한, 상기 데이터 학습을 기반으로 건축구조물 내부에서 벽체로 분리된 각 실별 도어의 배치구조나 개폐방식을 토대로 이동통로로 이어지는 대피경로 및 이동통로를 거쳐 출입구로 이어지는 대피경로에 대한 이동동선을 파악 및 분석할 수 있다.In addition, based on the above data learning, the movement line for the evacuation route leading to the movement passage and the evacuation route leading to the entrance via the movement passage is identified based on the arrangement structure or opening and closing method of the door for each room separated by a wall inside the building structure. It can be analyzed.

또한, 상기 데이터 학습을 기반으로 각 층의 재실자들에게 적합한 대피안내 메시지 및 대피경로 영상을 선택적 또는 차별적으로 제공할 수 있다.In addition, based on the data learning, evacuation guidance messages and evacuation route images suitable for occupants of each floor can be selectively or differentially provided.

다음으로, 데이터 학습과 재실자 파악 및 건축구조물의 내부구조 파악 및 분석결과를 토대로 각 층별로 재난 발생시 제공될 대피경로를 미리 예측 및 판단할 수 있다(S140).Next, based on data learning, identification of occupants, identification of the internal structure of the building structure, and analysis results, the evacuation route to be provided in the event of a disaster for each floor can be predicted and determined in advance (S140).

상기 대피경로의 예측 및 판단과정(S140)에서는, 데이터 학습과 재실자 파악 및 건축구조물의 내부구조 파악 및 분석결과를 토대로 각 층별 재실자의 분포 현황 및 재실자의 이동동선을 예측 판단하고, 이동통로 상에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 수나 공간의 점유면적, 각 실에서 출입구까지의 거리에 따른 이동장애 엘레먼트별 이동장애 가중치를 미리 예측 및 판단할 수 있다.In the evacuation route prediction and judgment process (S140), based on data learning, identification of occupants, identification of the internal structure of the building structure, and analysis results, the distribution status of occupants on each floor and the movement line of occupants are predicted and judged, and the movement route of occupants is predicted and determined. It is possible to predict and determine in advance the mobility disability weight for each mobility obstacle element according to the number of existing mobility obstacle elements, the occupied area of the space, and the distance from each room to the entrance.

본 발명은 재난의 종류나 발생 위치별로 각 층의 재실자들이 최적의 이동통로를 경유하여 대피할 수 있는 대피경로 우선순위를 예측 및 판단할 수 있도록 한다.The present invention allows predicting and determining the priority of evacuation routes through which occupants of each floor can evacuate via the optimal movement route for each type of disaster or location of occurrence.

또한, 본 발명은 데이터 학습과 재실자 파악 및 건축구조물의 내부구조 파악 및 분석결과를 토대로 이동통로상에 존재하는 이동장애 엘레먼트의 종류와 특징에 따라 각각의 이동장애 엘레먼트별로 서로 다른 이동장애 가중치를 부여하여 각 층의 재실자 위치별로 출입구까지의 이동동선 및 각 실에서 출입구까지의 최단시간에 대피할 수 있는 대피경로를 미리 예측 및 판단할 수 있다.In addition, the present invention assigns different mobility obstacle weights to each mobility obstacle element according to the type and characteristics of the mobility obstacle element present in the movement passage based on data learning, identification of occupants, and internal structure of the building structure and analysis results. Therefore, it is possible to predict and determine in advance the movement line to the entrance and the evacuation route that can be evacuated in the shortest time from each room to the entrance according to the location of the occupants on each floor.

이와 같은 데이터학습과 각 층별 대피경로를 미리 예측/판단하고 있다가 재난감지부를 통해 일정한 신호가 수신되면, 재난발생 여부를 판단(S150)하여 재난 발생이 이루어진 것으로 판단된 경우, 상기 예측 및 판단된 각 층별 대피경로를 각 층의 재실자에게 안내가 이루어지게 된다(S160).Such data learning and evacuation routes for each floor are predicted/determined in advance, and when a certain signal is received through the disaster detection unit, it is determined whether a disaster has occurred (S150), and if it is determined that a disaster has occurred, the predicted and determined The evacuation route for each floor is provided to occupants on each floor (S160).

물론, 재난발생 감지부에서 수신된 신호의 분석결과 재난발생이 아니라고 판단된 경우에는, 상술한 학습모델을 이용한 데이터 학습이 반복되고, 새로운 정보가 입력된 경우 강화된 학습을 통해 각 층별 대피경로에 대해 미리 예측/판단하는 과정이 반속 수행되면서 재난 발생에 대해 대비하게 된다.Of course, if it is determined that a disaster has not occurred as a result of analyzing the signal received from the disaster detection unit, data learning using the above-mentioned learning model is repeated, and when new information is input, the evacuation route for each floor is established through reinforced learning. The process of predicting/judging in advance is carried out continuously to prepare for the occurrence of a disaster.

상기 대피경로 안내(S160)는, 재난 상황이 발생하면 각 층별로 재실자 원원 수, 재실자의 이동동선 정보를 토대로 알림 메시지를 생성하여 재실자의 휴대용 통신기기나 각 층에 비치된 대피경로 정보제공부로 대피경로 정보를 전송할 수 있다.When a disaster situation occurs, the evacuation route guidance (S160) generates a notification message based on the number of occupants for each floor and the occupant's movement route information and evacuates to the occupant's portable communication device or the evacuation route information provider provided on each floor. Route information can be transmitted.

특히, 재난상황이 발생된 경우, 재난이 발생된 해당 층의 재실자에게 가장 먼저 대피경로 안내가 이루어질 수 있도록 하고, 그 다음으로 재난이 발생된 층과 가장 인접한 층부터 차례대로 대피경로 안내가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.In particular, when a disaster situation occurs, evacuation route guidance can be provided first to occupants of the floor where the disaster occurred, and then evacuation route guidance can be provided sequentially starting from the floor closest to the floor where the disaster occurred. It can be done.

여기서, 각 층별로 파악된 대피경로 예측 및 판단 결과를 토대로 재실자의 인원이 가장 많은 층, 재실자의 이동분포가 가장 많은 층, 이동통로 상에 존재하는 이동장애 엘레먼트가 가장 많은 층을 포함하는 제1조건 중 어느 하나와, 재난이 발생한 해당 층에서 가장 가까운 층, 대피경로가 가장 긴 층, 출입구가 가장 적은 수의 층을 포함하는 제2조건 중 어느 하나가 상호 중첩되는 상황별로 각 층의 대피경로 안내에 대한 우선순위가 정해져 안내가 이루어질 수 있다.Here, based on the evacuation route prediction and judgment results identified for each floor, the first floor includes the floor with the largest number of occupants, the floor with the largest movement distribution of occupants, and the floor with the largest number of movement disorder elements existing on the movement passage. The evacuation route for each floor in situations where one of the conditions overlaps with one of the second conditions, which includes the floor closest to the floor where the disaster occurred, the floor with the longest evacuation route, and the floor with the fewest number of exits. Guidance can be provided by prioritizing guidance.

또한, 본 발명은 재난상황 발생시 외부 구조기관으로 재난발생 알림메시지나 영상을 전송하고, 구조대원들에게 각 층의 재실자들이 대피하는 대피경로를 안내하여 신속한 구조작업이 이루어질 수 있도록 하며, 재난 발생에 따른 대피경로 안내 후에는 재난상황이 해제될 때까지 대기상태가 유지되거나 대피경로 안내를 종료하게 된다(S170).In addition, the present invention transmits a disaster notification message or video to an external rescue organization in the event of a disaster, guides rescuers to the evacuation route for occupants on each floor to enable rapid rescue operations, and provides emergency response to a disaster. After evacuation route guidance is provided, the standby state is maintained until the disaster situation is lifted or the evacuation route guidance is terminated (S170).

이와 같이, 본 발명은 인공지능을 이용하여 건축구조물의 내부 구조와 재실자의 수, 재실자의 이동동선, 이동장애 엘레먼트의 종류와 수에 따라 각 층별로 각각 다른 대피경로 안내가 이루어지도록 함으로써 신속하고 안전한 대피가 이루어질 수 있도록 한다.In this way, the present invention uses artificial intelligence to guide different evacuation routes for each floor according to the internal structure of the building structure, the number of occupants, the movement line of the occupants, and the type and number of movement obstacle elements, thereby providing quick and safe guidance. Ensure that evacuation can take place.

도 6은 본 발명의 변형 실시예에 따른 일시에 최적 대피경로 안내방법에 대한 흐름도이다.Figure 6 is a flowchart of a temporary optimal evacuation route guidance method according to a modified embodiment of the present invention.

본 발명의 변형 실시예에 따른 최적 대피경로 안내방법은, 건축구조물의 기본정보를 정보획득부를 통해 기본정보 획득이 이루어진다(S200).In the optimal evacuation route guidance method according to a modified embodiment of the present invention, basic information of the building structure is acquired through an information acquisition unit (S200).

본 발명에 이용되는 기본정보는, 건축구조물 내부구조에 대한 정보와, 건축구조물 내에 잔류하는 재실자의 인원 수 및 상주인원의 기본적인 이동동선이 포함될 수 있다.The basic information used in the present invention may include information on the internal structure of the building structure, the number of occupants remaining in the building structure, and the basic movement lines of the residents.

재실자 정보는 재실자 정보획득부를 통해 이루어지게 되며, 재실자 정보 획득부는 실내에 설치된 각종 센서나 카메라 및 건축구조물 내부구조 정보획득부를 통해 내부구조 획득시 상주할 재실자 인원정보가 함께 획득될 수 있다. Occupant information is obtained through the occupant information acquisition unit, and the occupant information acquisition unit can obtain information on the number of occupants who will reside when acquiring the internal structure through various sensors or cameras installed indoors and the internal structure information acquisition unit.

또한, 상기 건축구조물 내부구조 정보는, 건축구조물에 대한 평면 설계도를 바탕으로 각 층별 실내공간구조, 즉 벽체, 벽체로 구비된 공간, 도어, 이동통로, 출입구, 이동통로상에 존재하는 이동장애 엘레먼트 등이 포함될 수 있으며, 이러한 건축구조물 내부구조 정보는 스캐너장치를 이용한 평면 정보와, 평면 구조도를 컴퓨터 프로그램을 통해 입체적인 3차원 정보로 변환된 상태로 획득할 수 있다.In addition, the information on the internal structure of the building structure is based on the floor plan of the building structure, including the indoor space structure of each floor, that is, walls, spaces provided with walls, doors, movement passages, entrances, and movement obstruction elements existing in the movement passageways. etc. may be included, and such information on the internal structure of the building structure can be obtained by converting planar information using a scanner device and a planar structure diagram into three-dimensional information through a computer program.

이어, 본 발명은 획득된 기본정보를 분류 및 저장하고(S210), 분류 및 저장된 정보에 대해 학습모델을 통해 인공지능 학습을 수행한다(S220).Next, the present invention classifies and stores the obtained basic information (S210), and performs artificial intelligence learning on the classified and stored information through a learning model (S220).

또한, 상기 기본정보로 입력된 상주 인원보다 많은 재실자가 있는 경우, 비상주 재실자 정보를 추가로 획득할 수 있고(S230), 실내에 배치된 이동장애 엘레먼트가 추가된 경우, 추가된 이동장애 엘레먼트 정보를 획득할 수 있다(S240).In addition, if there are more occupants than the number of residents entered as the basic information, additional information on non-resident occupants can be obtained (S230), and if a mobility disability element placed indoors is added, information on the added mobility disability element can be obtained. Can be obtained (S240).

상기 추가로 획득된 재실자정보와 이동장애 엘레먼트 정보와 학습모델에서 설정된 분류기준을 토대로 기 설정된 분류기준을 재설정하여 강화된 학습을 수행할 수 있다(S250).Enhanced learning can be performed by resetting the preset classification criteria based on the additionally acquired occupant information, mobility disability element information, and classification criteria set in the learning model (S250).

이와 같이 강화된 학습을 토대로 각 층별 재실자의 인원 수, 이동장애 엘레먼트의 수를 파악하여 각 층별 재실자의 인원 수 및 이동동선에 따른 대피경로를 미리 예측/판단(S260)하는 과정이 반복적으로 이루어지게 된다.Based on this enhanced learning, the process of predicting/determining the number of occupants on each floor and the evacuation route according to the movement line by identifying the number of occupants on each floor and the number of movement disorder elements (S260) is repeated. do.

이와 같은 데이터 학습과 강화된 학습을 통해 대피경로를 미리 예측/판단하고 있는 상태에서 재난발생 감시부에서 일정한 신호가 수신될 경우, 그 수신된 신호를 분석하여 재난발생 여부를 판단(S270)한 후, 재난발생으로 판단될 경우 기존에 학습된 정보에 재난발생 감지정보를 업데이트하여 신속하게 각 층에 구비된 대피경로 정보제공부 또는 각 재실자가 휴대하고 다니는 휴대용 통신기기로 대피경로를 안내할 수 있도록 한다(S280).When a certain signal is received from the disaster monitoring unit while the evacuation route is being predicted/determined in advance through such data learning and reinforced learning, the received signal is analyzed to determine whether a disaster has occurred (S270). If it is determined that a disaster has occurred, the disaster detection information can be updated with the previously learned information so that the evacuation route can be quickly guided through the evacuation route information provision unit provided on each floor or the portable communication device carried by each occupant. Do it (S280).

즉, 본 발명은 건축구조물의 기본적인 실내 구조정보와 재실자의 인원 수 및 재실자의 이동동선에 따른 대피경로를 미리 예측/판단하여 재난 발생시 각 층에 비치된 대피경로 정보제공부나 각각의 재실자가 휴대하고 다니는 휴대용 통신기기로 대피경로를 안내할 수 있게 된다.In other words, the present invention predicts/determines in advance the basic indoor structural information of the building structure, the number of occupants, and the evacuation route according to the movement of the occupants, and in the event of a disaster, the evacuation route information provider provided on each floor or each occupant carries it. Evacuation routes can be provided using portable communication devices.

또한, 최초 획득한 기본정보 이외에 추가로 비상주 인원이 증가하거나 이동장애 엘레먼트가 추가되는 경우, 기 설정된 학습모델의 강화학습을 통해 대피경로를 예측/판단하여 재실 인원이나 이동장애 엘레먼트에 대응하는 대피경로를 산출/제공할 수 있도록 함으로써 재실자의 안전한 대피가 이루어질 수 있도록 한다.In addition, if the number of non-residential personnel increases or mobility disability elements are added in addition to the basic information initially obtained, the evacuation route is predicted/judgmented through reinforcement learning of the preset learning model to determine the evacuation route corresponding to the occupants or mobility disability elements. By calculating/providing , safe evacuation of occupants can be achieved.

본 발명은 상기 대피경로를 안내할 때, 재실자의 인원 수가 기 설정된 기준을 초과하거나 이동통로에 이동장애 엘레먼트가 추가되어 이동장애 가중치가 증가된 경우, 재실자를 분산시켜 대피할 수 있는 대피경로를 제공할 수 있게 되어 재난 발생시 인명피해가 발생하는 것을 최소화할 수 있도록 한다.The present invention provides an evacuation route that can evacuate by dispersing the occupants when guiding the evacuation route, when the number of occupants exceeds a preset standard or when the weight of the movement obstacle increases due to the addition of a movement obstacle element to the movement passage. This allows us to minimize casualties in the event of a disaster.

또한, 상기 대피경로 안내시, 재실자 뿐만 아니라 외부의 구조기관으로 재난발생 및 재실자의 대피경로 정보를 제공하여 효과적인 구난작업이 이루어질 수 있도록 할 수 있도록 하며, 대피경로 안내 후에는 대기상태로 전환되거나 시스템이 종료(S290) 된다.In addition, when providing the evacuation route information, information on the occurrence of a disaster and the evacuation route of the occupants is provided not only to the occupants but also to external rescue organizations so that effective rescue operations can be carried out. After the evacuation route guidance, the system is switched to a standby state or This ends (S290).

한편, 상술한 본 발명의 건축구조물 내의 최적 대피경로 산출 및 안내에 이용되는 수력네트워크 모델은 건축 구조물의 내부 구조 및 이동장애 엘레먼트의 종류 등에 따라 도3과 같은 네트워크 모델(도 3에서 원형 표시는 이동장애 엘레먼트, 직선은 이동장애 엘레먼트를 연결하는 통로를 의미함)로 표현할 수 있고, 이러한 수력네트워크 모델 기법을 통해 건축 구조물의 각 층별 최적의 대피경로를 산출한 실시예에 대하여 도 7을 참고하여 이하에서 간단하게 설명한다.On the other hand, the hydraulic network model used to calculate and guide the optimal evacuation route within the building structure of the present invention described above is a network model as shown in Figure 3 (the circular mark in Figure 3 is movable) depending on the internal structure of the building structure and the type of movement obstacle element. An example of calculating the optimal evacuation route for each floor of a building structure through this hydraulic network model technique is shown below with reference to FIG. 7. This is briefly explained.

도 7은 간단한 건축구조물의 내부 단면을 도시하고 있는 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 건축구조물의 실내 공간 중 재실자(P1)가 특정공간(SP1)의 임의의 위치에 있는 경우의 예를 들면, 특정공간(SP1)의 임의의 위치에 있는 재실자(P1)는 그 특정공간의 중심점(C1)에서 일정거리(S1) 떨어져 있다고 가정할 때, 재실자(P1)의 위치에서 도어(RD1)까지의 거리는 S1+S2가 되고, 도어(RD1)에서 택할 수 있는 대피경로는 경로 1(Pt1)과 경로 2(Pt2)가 있다.Figure 7 shows an internal cross-section of a simple architectural structure. As shown in Figure 7, an example of a case where an occupant (P 1 ) is at a random position in a specific space (SP 1 ) among the indoor spaces of the building structure. For example, assuming that an occupant (P 1 ) at a random location in a specific space (SP 1 ) is a certain distance (S 1 ) away from the center point (C 1 ) of the specific space, the location of the occupant (P 1 ) The distance from the door (R D1 ) is S 1 + S 2 , and the escape routes that can be taken from the door (R D1 ) are path 1 (Pt 1 ) and path 2 (Pt 2 ).

경로 1(Pt1)을 선택하게 되면 두 개 이상의 통로와 두 개 이상의 도어(RD1, RD2, …), 한 개 이상의 계단(RSt1)을 만나게 되어 이들이 대피에 지장을 주는 이동장애 엘레먼트로 작용하게 되고, 경로 2(Pt2)를 선택하게 되면 경로 1(Pt1)에 비해 통로의 길이는 다소 길지만 통과해야 할 이동장애 엘레먼트는 한 개의 도어(RD1), 한 개의 모퉁이(방향턴), 출입구(RE1) 뿐이다.If you select route 1 (Pt 1 ), you will encounter two or more passages, two or more doors (R D1, R D2, … ), and one or more stairs (R St1 ), which are considered mobility obstacles that impede evacuation. When path 2 (Pt 2 ) is selected, the length of the passage is slightly longer than path 1 (Pt 1 ), but the movement obstacle elements that must be passed are one door (R D1) and one corner (turn). , only the entrance (R E1 ).

따라서, 수력네트워크 모델링 기법을 이용하여 최단의 대피경로를 산출할 때, 각각의 경로에 대한 이동장애 엘레먼트와 이동거리 등을 감안하여 최단시간에 대피할 수 있는 경로를 선택하여 재실자에게 안내가 이루어지도록 한다.Therefore, when calculating the shortest evacuation route using hydraulic network modeling techniques, the route that can evacuate in the shortest time is selected by taking into account the movement obstacle elements and travel distance for each route and guidance is provided to occupants. do.

즉, 도 7에서 특정공간(SP1)에 위치한 재실자의 최단 대피경로 산출에 필요한 정보는 도어(RD1)까지의 거리(S1+S2), 경로의 거리(L1, L2), 이동장애 엘레먼트 수가 될 것이고, 특히 이동장애 엘레먼트는 그 특성에 따라 이동에 장애를 주는 가중치가 다를 수 있기 때문에 본 발명에서는 건축구조물 내부구조에 위치한 이동장애 엘레먼트의 종류별로 각각 별도의 가중치를 부여하여 대피경로 산출에 이용할 수 있도록 정의된다.That is, in FIG. 7, the information required to calculate the shortest evacuation route for occupants located in a specific space (SP 1 ) is the distance to the door (R D1 ) (S 1 + S 2 ), the distance of the path (L 1 , L 2 ), This will be the number of movement obstacle elements, and in particular, since the weights that impede movement may be different depending on the characteristics of the movement obstacle elements, in the present invention, separate weights are assigned to each type of movement obstacle element located in the internal structure of the building structure for evacuation. It is defined so that it can be used for route calculation.

즉, 수력네트워크 모델링 기법을 이용하여 도 7의 경로 1(Pt1)과 경로 2(Pt2)에 대한 대피경로 산출 예는 아래와 같은 식으로 정의 될 수 있다.That is, an example of evacuation route calculation for path 1 (Pt 1 ) and path 2 (Pt 2 ) in FIG. 7 using a hydraulic network modeling technique can be defined as follows.

- 경로 1(Pt 1 )의 대피경로 산출식 - Evacuation route calculation formula for route 1 (Pt 1 )

경로 1(Pt1)=

Figure 112021124975274-pat00001
Path 1 (Pt 1 )=
Figure 112021124975274-pat00001

= S1 + S2 + RD1 + 방향turn + L1 + RD2 + 방향turn + RSt1 + 방향turn + … RStn = S 1 + S 2 + R D1 + direction turn + L 1 + R D2 + Direction turn + R St1 + Direction turn + … R Stn

- 경로 2(Pt 2 )의 대피경로 산출식 - Evacuation route calculation formula for route 2 (Pt 2 )

경로 2(Pt2)=

Figure 112021124975274-pat00002
Path 2(Pt 2 )=
Figure 112021124975274-pat00002

= S1 + S2 + RD1 + L2+ 방향turn+ L3+ RE1 = S 1 + S 2 + R D 1 + L 2 + Direction turn+ L 3 + R E1

으로 나타낼 수 있다.It can be expressed as

여기서, R은 건축구조물의 내부구조의 형상패턴에 근거한 이동장애 엘레먼트, M은 재실자의 수를 의미하며, S1, S2 는 공간 내부에서 도어까지의 거리, L1,~ L3는 경로상의 거리를 의미한다.Here, R is a movement disorder element based on the shape pattern of the internal structure of the building structure, M is the number of occupants, S 1 , S 2 are the distance from the inside of the space to the door, and L 1 , ~ L 3 are the distance on the path. means distance.

또한, 대피경로 산출에 적용되는 이동장애 엘레멘트(R)는 각 특성에 따라 일정한 가중치가 가중된 상태를 의미한다. 그 일례로, In addition, the movement disorder element (R) applied to evacuation route calculation means a state in which a certain weight is added according to each characteristic. As an example,

도어의 경우,

Figure 112021124975274-pat00003
For doors,
Figure 112021124975274-pat00003

계단의 경우,

Figure 112021124975274-pat00004
For stairs,
Figure 112021124975274-pat00004

출입구의 경우,

Figure 112021124975274-pat00005
For entrances,
Figure 112021124975274-pat00005

창문의 경우,

Figure 112021124975274-pat00006
For windows,
Figure 112021124975274-pat00006

내부 시설물의 경우,

Figure 112021124975274-pat00007
으로 표현할 수 있으며, 여기서
Figure 112021124975274-pat00008
는 가중상수이다.In the case of internal facilities,
Figure 112021124975274-pat00007
It can be expressed as
Figure 112021124975274-pat00008
is a weighting constant.

또한, 최초 건축구조물의 도면을 토대로 내부구조의 정보획득시 도면의 패턴인식 및 이동장애 엘레먼트의 설정은 아래 표 1과 같은 정의를 통해 이루어지게 된다.In addition, when acquiring information on the internal structure based on the drawing of the first building structure, pattern recognition of the drawing and setting of movement disorder elements are accomplished through the definitions shown in Table 1 below.

도면패턴drawing pattern 식별 기호identification symbol 정의Justice 대피경로 계산에 영향을 주는 물리량Physical quantities affecting evacuation route calculation 벽(wall)wall Rwall R wall 벽에 대한 저항resistance to wall 이동불가Unable to move 도어(door)door Rdoor R door 도어 등 출입구에 대한 정항Stopping at entrances and exits such as doors 도어의 크기, 개방에 필요한 시간Size of door, time required to open 통로(corridor)corridor Rcorridor R corridor 복도 및 옥상과 같은 직선부로 이루어진 통로에 대한 저항Resistance to straight passages such as hallways and rooftops 직선거리straight line distance 계단(stairs)stairs Rstair R stair 계단부에 대한 저항resistance to steps 계단수, 계단높이Number of stairs, height of stairs 창문(window)window Rwindow R window 창문에 대한 저항resistance to windows 이동가능성mobility 시설물(facilities)Facilities Rfacility R facility 재실자 보행에 불편을 주는 통로에 설치된 시설물에 대한 저항Resistance to facilities installed in passageways that cause inconvenience to occupants walking 설치시설물을 피해 이동할 수 있는 경로의 폭과 거리Width and distance of path that can be moved to avoid installed facilities 가스누설(gas leak)gas leak Rgas R gas 가스발생에 대한 저항resistance to gas generation 가스오염 구역의 면적, 가스발생시간Area of gas contaminated area, gas generation time 화재발생(fire)fire Rfire R fire 화재발생에 대한 저항Resistance to fire 화재발생 구역fire area 연기발생(smoke)smoke Rsmoke R smoke 연기발생에 대한 저항Resistance to smoke generation 연기발생 구역smoke generation area 상하수도배관 등 수전문제(water)Water supply issues such as water supply and sewage pipes Rwater R water 수전설비 문제에 대한 저항Resistance to water faucet problems 수전부 사고구역 면적Area of accident area in power supply unit 방향전환(turn)turn Rturn R turn 직선통로를 벗어난 방향전환에 대한 저항Resistance to changing direction outside of a straight path 시간 및 회전반경Time and radius of rotation 승강기(elevator)elevator Relevator R elevator 승강기 또는 완강기에 대한 저항Resistance to lift or descender 이용가능성Availability

또한, 상술한 여러가지 이동장애 엘레먼트가 수력학적 네트워크 모델에 적용하여 대피경로를 산출될 때 부여되는 각 이동장애 엘레먼트별 가중치 부여기준은 아래 표 2과 같다.In addition, when the various mobility obstacle elements described above are applied to the hydraulic network model to calculate an evacuation route, the criteria for assigning weights to each mobility obstacle element are shown in Table 2 below.

이동저항 엘레먼트Movement resistance element 식별 기호identification symbol 가중치 적용예
(가중치×저항요소)
Weight application example
(Weight × Resistance Element)
가중치(

Figure 112021124975274-pat00009
) 범위weight(
Figure 112021124975274-pat00009
) range 벽(wall)wall Rwall R wall
Figure 112021124975274-pat00010
Figure 112021124975274-pat00010
00
도어(door)door Rdoor R door
Figure 112021124975274-pat00011
Figure 112021124975274-pat00011
1.2~1.41.2~1.4
통로(corridor)corridor Rcorridor R corridor
Figure 112021124975274-pat00012
Figure 112021124975274-pat00012
1.01.0
계단(stairs)stairs Rstair R stair
Figure 112021124975274-pat00013
Figure 112021124975274-pat00013
2.5~4.02.5~4.0
창문(window)window Rwindow R window
Figure 112021124975274-pat00014
Figure 112021124975274-pat00014
2.2~2.72.2~2.7
시설물(facilities)Facilities Rfacility R facility
Figure 112021124975274-pat00015
Figure 112021124975274-pat00015
3.1~4.03.1~4.0
가스누설(gas leak)gas leak Rgas R gas
Figure 112021124975274-pat00016
Figure 112021124975274-pat00016
5.0 이상5.0 or higher
화재발생(fire)fire Rfire R fire
Figure 112021124975274-pat00017
Figure 112021124975274-pat00017
10.0 이상10.0 or higher
연기발생(smoke)smoke Rsmoke R smoke
Figure 112021124975274-pat00018
Figure 112021124975274-pat00018
10.0 이상10.0 or higher
상하수도배관 등 수전문제(water) Water supply issues such as water supply and sewage pipes Rwater R water
Figure 112021124975274-pat00019
Figure 112021124975274-pat00019
4.0 이상4.0 or higher
방향전환(turn)turn Rturn R turn
Figure 112021124975274-pat00020
Figure 112021124975274-pat00020
1.3~1.81.3~1.8
승강기(elevator)elevator Relevator R elevator
Figure 112021124975274-pat00021
Figure 112021124975274-pat00021
3.0 이상3.0 or higher

상기 이동장애 엘레먼트 별로 부여되는 가중치는 건축 구조물의 내부 구조에 대한 일반인들의 반응시간을 고려하여 산출된 것으로, 이들 가중치는 인공지능 딥러닝 기법으로 보다 정밀하게 세분화하여 형상이나 구조 등에 따라 부여할 수 있도록 구성될 수 있다.The weights assigned to each movement disorder element are calculated by taking into account the reaction time of the general public to the internal structure of the building structure. These weights can be subdivided more precisely using artificial intelligence deep learning techniques and assigned according to shape or structure. It can be configured.

한편, 도 7에서 공간(SP2), 공간(SP3), 공간(SP4)에의 경우도 재실자가 대피할 수 있는 통로는 경로 1(Pt1)과 경로 2(Pt2)가 있으나, 각 공간에서 선택할 수 있는 대피경로는 서로 다르게 도출되는 것이 정상적이다.Meanwhile, in the case of space (SP 2 ), space (SP 3 ), and space (SP 4 ) in FIG. 7, there are path 1 (Pt 1 ) and path 2 (Pt 2 ) through which occupants can evacuate, but each It is normal for different evacuation routes to be selected in space.

그 이유는 각 공간에 위치한 재실자자 경로 1 또는 경로 2를 이용하여 대피할 때 대피시간을 결정하는 이동저항 엘레먼트가 다를 수 있기 때문이다.The reason is that when occupants located in each space evacuate using path 1 or path 2, the movement resistance element that determines the evacuation time may be different.

즉, 각 공간에서 출입구까지 가는데 거쳐야 할 이동저항 엘레먼트 요소로 도어까지의 거리, 도어의 수, 방향전환 수, 계단, 직선부의 거리 등에 따라 이동저항이 다르기 때문에 대피경로를 산출하는 과정에서 각 공간별 재실자의 최단 대피경로는 상술한 이동저항 엘레먼트에 일정한 가중치가 부여되어 산출되기 때문이다.In other words, it is a movement resistance element that must be passed through to get from each space to the entrance. Since the movement resistance is different depending on the distance to the door, the number of doors, the number of turns, stairs, and the distance of straight sections, etc., in the process of calculating the evacuation route, This is because the shortest evacuation route for occupants is calculated by assigning a certain weight to the above-mentioned movement resistance elements.

따라서, 본 발명은 이러한 각각의 이동저항 엘레먼트 구성이 각 층별, 각 건물별, 각 층의 공간별로 수력네트워크 모델이 구성되어 이동저항 요소가 가장 작은 경로로 재실자의 위치별 대피경로를 안내하게 되므로, 각 재실자는 가장 짧은 시간이 결리는 대피경로로 안전하게 대피할 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, each of these movement resistance elements is configured to construct a hydraulic network model for each floor, each building, and each space on each floor, so that the evacuation route for each location of the occupants is guided along the path with the smallest movement resistance element. Each occupant can safely evacuate using the evacuation route that provides the shortest time.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템 및 안내방법에 의하면, 최초 입력된 건축 구조물의 내부구조에 대한 정보입력이 완료되면 설정된 수력네트워크 모델 기법이 적용된 인공지능 알고리즘을 통해 각 층별 및 각 공간별 최단 대피경로를 산출하고 있다가 특정 이벤트가 발생시에 기존의 정보에 특정 이벤트 발생내용을 반영한 대피경로를 산출하도록 구성되기 때문에 대피경로 안내부의 부하를 줄이고, 신속한 대피경로 산출을 통해 재실자에게 제공할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the optimal evacuation route guidance system and guidance method within a building structure according to an embodiment of the present invention, when the information on the internal structure of the initially input building structure is completed, the set hydraulic network model technique is applied. The shortest evacuation route for each floor and each space is calculated through an intelligent algorithm, and when a specific event occurs, an evacuation route is calculated that reflects the occurrence of the specific event in the existing information, thereby reducing the load on the evacuation route information department and providing quick and easy access to the evacuation route. There is an advantage that can be provided to occupants through evacuation route calculation.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위 이내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention by those skilled in the art.

100 : 대피경로 안내시스템
110 : 건축구조물 내부구조 정보획득부
120 : 재실자 정보획득부
130 : 재난발생 감시부 131 : 실내감시부
132 : 실외감시부 140 : 통신부
150 : 대피경로 정보제공부 151 : 대피경로 수신부
152 : 대피경로 요청부
160 : 대피경로 안내부 161 : 데이터 저장부
162 : 데이터 분류부 163 : 학습부
164 : 분석부 165 : 대피경로 예측/판단부
166 : 대피안내 제어부 167 : 모니터링부
100: Evacuation route guidance system
110: Building structure internal structure information acquisition department
120: Occupant information acquisition department
130: Disaster monitoring department 131: Indoor monitoring department
132: Outdoor surveillance department 140: Communication department
150: Evacuation route information provision unit 151: Evacuation route reception unit
152: Evacuation route request unit
160: Evacuation route information unit 161: Data storage unit
162: data classification unit 163: learning unit
164: Analysis unit 165: Evacuation route prediction/judgment unit
166: Evacuation guidance control unit 167: Monitoring unit

Claims (6)

건축구조물의 2차원 도면정보를 토대로 건축 구조물의 내부 구조정보를 획득하는 건축구조물의 내부구조 정보획득부;
상기 건축구조물의 내부에 산재해 있는 재실자의 위치정보를 감지 또는 입력받는 재실자 정보획득부;
상기 건축구조물 실내외에 설치되어 재난발생을 감시하는 재난발생 감시부;
상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부에서 획득된 건축구조물의 내부구조 정보와 재실자 정보획득부에서 획득된 재실자 정보 및 재난발생 감시부에서 획득된 재난발생 신호를 송/수신하는 통신부;
상기 통신부를 통해 수신된 정보를 상기 재실자에게 대피경로 정보를 제공하거나 재난 발생시 재실자가 대피경로 정보를 요청할 수 있도록 실내의 복수개소에 설치되거나 휴대 가능하도록 구성된 대피경로 정보제공부;
상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부와, 재실자 정보획득부에서 획득된 정보를 토대로 건축구조물의 내부 대피경로를 파악하고, 상기 재난발생 감시부를 통해 획득된 재난발생 신호를 토대로 상기 대피경로 정보제공부로 최적 대피경로를 제공하는 대피경로 안내부;를 포함하고,
상기 대피경로 안내부는,
상기 건축구조물의 내부구조 정보획득부와 재실자 정보획득부에서 획득된 건물구조 정보와 재실자의 정보를 수신하여 저장 및 분류하고,
상기 저장 및 분류된 데이터를 학습하며,
상기 데이터 학습을 기반으로 재실자가 위치한 각 층별로 재실자의 이동동선과 내부 대피경로를 파악, 분석하고,
상기 데이터 학습과 재실자 위치 및 내부 대피경로의 구조 분석결과를 토대로 각 층의 재실자 위치별 최적의 대피경로를 미리 예측, 판단하고,
상기 재난발생 감시부에서 재난발생신호를 획득한 후 상기 대피경로 정보제공부를 통해 재실자의 대피로 안내요청시 또는 자동으로 상기 예측 및 판단결과를 토대로 재실자의 위치별로 최적의 대피경로 정보를 제공하며,
상기 대피경로를 미리 예측, 판단할 때, 재난 상황에 따라 각 층별 및 재실자의 위치별 분포현황, 재실자의 이동동선 및 재실자의 이동동선에 위치한 이동장애 엘레먼트를 토대로 최적의 대피경로를 예측 및 판단하고,
상기 이동장애 엘레먼트의 획득할 때, 이동통로상에 배치된 인공시설물의 특성에 따라 각각의 이동장애 엘레먼트별로 이동장애 가중치가 차등적으로 적용되어 분류 및 저장하고,
상기 대피경로를 미리 예측 및 판단할 때, 상기 이동장애 엘레먼트를 획득한 후 획득된 서로 다른 가중치를 갖는 이동장애 엘레먼트 데이터를 이용하여 대피경로를 예측 및 판단하도록 구성되며,
상기 이동장애 엘레먼트의 획득 및 대피경로를 예측 및 판단한 후 다수의 질점(노드)과 저항요소를 토대로 유체의 효율적인 흐름과 분배를 평면적 네트워크망으로 표시하는 수력학적 네트워크 모델링 기법을 적용하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템.
An internal structure information acquisition unit of the building structure that acquires the internal structure information of the building structure based on the two-dimensional drawing information of the building structure;
an occupant information acquisition unit that detects or receives location information of occupants scattered within the building structure;
A disaster occurrence monitoring unit installed inside and outside the building structure to monitor the occurrence of a disaster;
A communication unit that transmits/receives the internal structure information of the building structure obtained from the internal structure information acquisition unit of the building structure, the occupant information obtained from the occupant information acquisition unit, and the disaster occurrence signal obtained from the disaster occurrence monitoring unit;
an evacuation route information provider configured to be installed or portable at multiple locations indoors so that the information received through the communication unit can be used to provide evacuation route information to occupants or enable occupants to request evacuation route information in the event of a disaster;
The internal evacuation route of the building structure is identified based on the information obtained from the internal structure information acquisition department and the occupant information acquisition department of the building structure, and the evacuation route information provision department is provided based on the disaster occurrence signal obtained through the disaster occurrence monitoring department. Includes an evacuation route guide that provides the optimal evacuation route,
The evacuation route information section,
Receive, store and classify building structure information and occupant information obtained from the internal structure information acquisition department and occupant information acquisition department of the building structure,
Learning the stored and classified data,
Based on the above data learning, the movement and internal evacuation routes of the occupants are identified and analyzed for each floor where the occupants are located.
Based on the data learning and structural analysis results of occupant locations and internal evacuation routes, the optimal evacuation route for each occupant location on each floor is predicted and determined in advance.
After obtaining a disaster signal from the disaster occurrence monitoring unit, the evacuation route information provision unit provides optimal evacuation route information for each occupant's location based on the prediction and judgment results when the occupant requests evacuation route guidance or automatically.
When predicting and judging the evacuation route in advance, predict and judge the optimal evacuation route based on the distribution status of each floor and location of occupants, the movement line of occupants, and movement obstacle elements located in the movement line of occupants, depending on the disaster situation. ,
When acquiring the movement disability elements, movement disability weights are differentially applied to each movement disability element according to the characteristics of artificial facilities placed on the movement path, classified and stored,
When predicting and determining the evacuation route in advance, it is configured to predict and determine the evacuation route using movement obstacle element data with different weights obtained after obtaining the movement obstacle element,
After predicting and determining the acquisition and evacuation route of the movement disorder element, a hydraulic network modeling technique is applied to display the efficient flow and distribution of fluid as a planar network based on a number of material points (nodes) and resistance elements. Optimal evacuation route guidance system within building structures based on artificial intelligence.
제1항에 있어서,
상기 대피경로 안내부는,
상기 데이터를 학습할 때 이용되는 이동장애 엘레먼트는 재실자의 인원 수, 통로 폭, 재실자의 위치 또는 이동동선에서 출입구에 이르는 통로에 존재하는 벽체, 인공시설물, 도어, 계단, 출입구까지의 거리 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템.
According to paragraph 1,
The evacuation route information section,
Movement disorder elements used when learning the above data include the number of occupants, passage width, location of occupants, or data on walls, artificial facilities, doors, stairs, and distance to the entrance in the passage from the movement line to the entrance. An optimal evacuation route guidance system within an artificial intelligence-based building structure.
제1항에 있어서,
상기 대피경로 안내부는,
상기 데이터를 학습할 때, 건축구조물 내부의 주요 통로에 새로운 장비 또는 인공시설물이 배치되면 그 새로운 장비 또는 인공시설물을 이동장애 엘레먼트로 추출하고, 추출된 이동장애 엘레먼트를 기존의 학습모델에서 설정된 이동장애 엘레먼트의 구성에 추가하고, 추가된 신규의 이동장애 엘레먼트를 재학습하여 각 재실자의 위치별 최적의 대피경로를 예측, 판단하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내시스템.
According to paragraph 1,
The evacuation route information section,
When learning the data, if new equipment or artificial facilities are placed in the main passageway inside the building structure, the new equipment or artificial facilities are extracted as movement disability elements, and the extracted movement disability elements are converted into movement disability elements set in the existing learning model. An optimal evacuation route guidance system within an artificial intelligence-based building structure, which is characterized by predicting and determining the optimal evacuation route for each occupant's location by adding to the configuration of elements and re-learning the new added movement disability elements.
인공지능을 기반으로 건축구조물 내의 재난 발생시 대피로를 안내하는 방법에 있어서,
건축구조물의 2차원 도면정보를 토대로 건축구조물의 내부구조 정보를 획득하는 단계;
상기 건축구조물의 내부구조 정보획득단계에서 획득된 데이터 중 이동통로 상에 배치된 이동장애 엘레먼트 데이터를 획득하는 단계;
상기 건축구조물을 이용하는 재실자의 실내 위치정보를 획득하는 재실자 실내 위치정보 획득단계;
상기 획득한 건축구조물의 내부구조 정보와 이동장애 엘레먼트 데이터 및 재실자의 위치 데이터를 저장 및 분류하는 단계;
상기 저장 및 분류된 데이터를 학습하는 단계;
상기 데이터 학습과 상기 파악된 이동장애 엘레먼트 결과를 토대로 재실자의 위치별 또는 이동 동선별로 대피경로를 미리 예측 및 판단하는 단계;
상기 건축구조물의 내외부에 설치된 재난발생 감시부를 통해 재난발생 정보를 획득하는 재난발생정보 획득단계;
상기 재난발생정보 획득시 재실자의 위치별 또는 이동 동선별로 상기 대피경로의 예측 및 판단결과를 토대로 각 재실자의 최단 대피경로를 산출하는 단계;
상기 재난발생정보 획득시 재실자가 휴대 또는 착용하거나 건축구조물의 내부에 배치된 대피경로 정보제공부를 상기 산출된 대피경로 정보를 전송하여 재실자가 대피경로 정보제공부에서 제시된 대피경로를 통해 신속하고 안전하게 대피할 수 있도록 하는 대피 경로정보 전송단계;
를 포함하여 이루어지고,
상기 이동장애 엘레먼트 데이터를 획득하는 단계에서는, 이동통로상에 배치된 인공시설물의 특성에 따라 각각의 이동장애 엘레먼트별로 이동장애 가중치가 차등적으로 적용되어 분류 및 저장하고,
상기 대피경로를 미리 예측 및 판단하는 단계에서는, 상기 이동장애 엘레먼트 데이터 획득단계에서 획득된 서로 다른 가중치를 갖는 이동장애 엘레먼트 데이터를 이용하여 대피경로를 예측 및 판단하도록 구성되며,
상기 이동장애 엘레먼트 데이터 획득단계 및 대피경로 예측 및 판단단계는, 다수의 질점(노드)과 저항요소를 토대로 유체의 효율적인 흐름과 분배를 평면적 네트워크망으로 표시하는 수력학적 네트워크 모델링 기법이 적용된 것을 특징으로 하는 인공지능 기반 건축구조물 내의 최적 대피경로 안내방법.
In a method of guiding evacuation routes in the event of a disaster within a building structure based on artificial intelligence,
Obtaining information on the internal structure of the building structure based on the two-dimensional drawing information of the building structure;
Obtaining data on movement disorder elements arranged on a movement path among the data obtained in the internal structure information acquisition step of the building structure;
Occupant indoor location information acquisition step of acquiring indoor location information of occupants using the building structure;
Storing and classifying the acquired internal structure information of the building structure, movement disorder element data, and occupant location data;
learning the stored and classified data;
Predicting and determining an evacuation route in advance for each location or movement line of the occupants based on the data learning and the results of the identified movement disorder elements;
A disaster occurrence information acquisition step of acquiring disaster occurrence information through a disaster occurrence monitoring unit installed inside and outside the building structure;
When obtaining the disaster occurrence information, calculating the shortest evacuation route for each occupant based on the prediction and judgment results of the evacuation route for each occupant's location or movement line;
When obtaining the disaster occurrence information, the calculated evacuation route information is transmitted to the evacuation route information provider carried or worn by the occupants or placed inside the building structure, so that the occupants evacuate quickly and safely through the evacuation route suggested by the evacuation route information provider. An evacuation route information transmission step that allows;
It is made including,
In the step of acquiring the movement disability element data, movement disability weights are differentially applied to each movement disability element according to the characteristics of artificial facilities placed on the movement path, classified and stored,
In the step of predicting and determining the evacuation route in advance, the evacuation route is predicted and determined using the movement disorder element data with different weights obtained in the movement disorder element data acquisition step,
The movement obstacle element data acquisition step and evacuation route prediction and judgment step are characterized by the application of a hydraulic network modeling technique that displays the efficient flow and distribution of fluid as a two-dimensional network based on a number of material points (nodes) and resistance elements. An artificial intelligence-based optimal evacuation route guidance method within building structures.
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