梁裕卿，吉久茂，杨佳蕾，张东升，王 珂，王凌宇

基于人工智能的BIM疏散设计自动化方法

梁裕卿1,2，吉久茂1,2，杨佳蕾3，张东升1,2，王 珂4，王凌宇1,2

(1. 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海 200092； 2. 上海建筑数字建造工程技术研究中心，上海 200092； 3. 普华永道信息技术(上海)有限公司数字方案部，上海 200021； 4. 同济大学建筑与城市规划学院，上海 200092)

针对目前建筑信息模型(BIM)消防疏散路径人工绘制的耗时问题，从提高设计效率出发，提出了一种基于深度Q学习(DQN)与A*结合的混合算法，并以此开发了一种基于该算法的BIM疏散自动设计工具。首先，房间疏散路径使用A*算法进行绘制；然后使用改进的DQN算法确定楼层疏散中疏散门至安全出口的路径再以A*算法绘制。在DQN算法的基础上重新设计了奖励矩阵赋值及增加了奖励矩阵验证机制提高了绘制正确性；最后，使用以该算法为基础的疏散设计自动化工具对实际项目进行了实验。结果表明，该算法不仅能正确绘制路线并且比手工绘制效率提高2~3倍。通过服务器部署及硬件的升级为该算法效率进一步提升提供了可能。目前基于该算法的自动设计工具已在同济设计院上海建筑数字中心的多项实际项目中使用。

人工智能；建筑信息模型；疏散；设计自动化；深度Q学习

近年来，建筑信息模型(building information modeling，BIM)在设计阶段的应用已从最初的二维翻模向正向设计逐步过渡。BIM设计不仅仅只停留在原始的绘图出图，而是更多的为建筑设计提供数据化的建议与指导，帮助设计师及时查找纰漏，做出合理的优化。……