本文是一篇工程论文发表，本文拟通过研究国内外室内导航的情况，分析总结相关方法，通过摸索适合的应用方法，以D航空公司与浦东机场为例尝试建立一套基于室内导航与计算机视觉的旅客中转路线引导方式，通过技术验证及方案集成论证该引导方式的可用性。
第一章 引言
第一节 研究背景及意义
一、研究背景
中转旅客在航空业中一直是各家航空公司非常看重的重要客源。航空公司之间的竞争也日趋激烈，如果有一家航空公司能够将不同航线上的城市，通过自身的运输能力连接成线，那么这一家航空公司就能够最大限度地对航空运输市场进行占领。航空公司如果开展中转服务越多，越能表现该公司航线网络更发达、航班量安排更密集，航空公司便可以最大限度地发挥出本公司在航空运输方面方便与快捷的优势。
截止2019年，可以通过数据发现我国民航机场的旅客吞吐量仍在持续提升。2019年我国民航旅客吞吐量13.52亿人次，较2018年增长6.9%，经过前期超10%增长率之后，当前增速有所放缓[2]。2013-2019年中国民航机场旅客吞吐量及增速如图1.1所示。
位于上海浦东新区的浦东国际机场为中国三大门户复合枢纽机场之一，浦东机场内部运营是较为复杂的，较其他机场相比如此规模的复核枢纽机场在航站楼内各个流程要素的布局对机场运营产生着重大的影响。中转旅客在机场内占用的相关资源同直达旅客相比会有更多。中转旅客的相关流程作为枢纽机场的核心运行组成部分，对旅客中转起到了关键作用。所以航站楼内的旅客中转流程设计在枢纽机场中显得尤为重要。
第二节 国内外相关应用研究现状
解决旅客中转路线引导，直面的两个问题为：“我在哪？”，“往哪走？”。在旅客走了一段时间之后，又需要连续不断地反复回答这两个问题。这样才能达成完整的引导。“我在哪”需要解决的技术点主要在于让机器知道旅客现在在哪里——定位。“往哪走”需要解决的技术点有两个：一个是当前位置往哪个方向可以前往旅客的目的地——寻路，第二个是怎么一直对旅客进行引导——显示。
明确起点和终点后，已有较多轻量级的解决方案可以完成寻路工作。此章节主要描述另两块内容：室内定位相关研究以及增强显示相关研究。分别用来解决定位和显示。
一、室内定位国内外相关应用研究
（一）按信号源种类对室内定位进行分类
WiFi定位[4]，基于WiFi的定位借助于室内所安装的WiFi热点，一般采用近邻法来判断所处位置如果周围有多个WiFi信号源，通过三角定位法获取位置信息，多个信号源反复计算来提高定位的精度。不过WiFi热点容易出现定位漂移现象，因为热点信息受到周围环境的影响比较大。也需要事先需要采集各个位置信号强度或者增加新的WiFi设备，后期需要花费大量人力在定位区间内定期更新WiFi信号强度。
蓝牙定位[6]，基于信号场强指示进行定位，当前设备收到蓝牙信标beacon的广播信号，再通过定位算法测算出设备的具体位置。该方法首先需要在定位区间内设置蓝牙信标，在蓝牙信标的范围内会不断广播信号和数据包，当需要定位的终端设备进入蓝牙信标的信号范围后会通过定位算法进行位置信息的测算。可以用于精准营销、人员定位等。精度与信标的密度以及信号发射频率有关。
超宽带定位[7]，基于收发纳秒级别的窄脉冲，可以达到室内定位的分米级精度，具有较强的抗干扰能力，且功耗低。但由于超宽带定位方法所需要的设备成本以及整体构建成本较高，而且较难实现室内的全面覆盖[8]。
第二章 室内导航与计算机视觉的研究和构建
第一节 视觉SLAM相关研究
在计算机视觉方面，通过传统视觉SLAM就可以同时实现定位与光学追踪。传统视觉SLAM中涉及的流程主要包括以下五个步骤[27]：
1.通过传感器获取信息。本文提到的是视觉SLAM，主要通过摄像头拍照或者视频获取图像信息并进行一部分后续处理[28]。如果是机器人的SLAM还能有其他传感器的信息进行采集。
2.通过视觉里程计估计出摄像头的运动轨迹。此处通常采用两大类算法：特征点法和直接法，可以获得运动轨迹以及与处于真实世界坐标系的局部地图。
3.回环检测，在一个区域内运动之后要回到之前到达过的先前位置，形成一个运动的回环。
4.通过后端优化摄像头运动位置以及回环检测的信息。通过视觉里程计过算出的摄像头运动轨迹并结合回环检测配合，将两种信息进行整合优化，从而得到全局一致的摄像头运动轨迹以及局部地图[29]。 5. 建立地图工作，根据摄像头的运动轨迹结合局部地图整合成整个区域的地图。
基于上述传统SLAM流程的框架和相关算法，我们能够初步构建一个视觉SLAM系统，可以达到对于区域环境的理解定位并构建地图，但是需要所处区域为光照变化不明显、静态并且没有人为干扰的区域，在这种区域下的SLAM技术相对成熟[30]。正如之前在第一章所写，机场室内环境布局复杂，在机场内干扰源较多，大体分为移动干扰、光源干扰，对视觉SLAM定位造成一定的影响。基于现有研究需要对传统的视觉SLAM进行调整。
第二节 室内导航的寻路方式研究
建立在地图构建完成的基础上，能够给出路径规划，在地图上任意多个点之间寻找路径，然后指引旅客行走到不同的点，这才真正达到了我们的目标。室内导航中的寻路方式也是导航系统的核心功能。本节对传统寻路方式进行研究说明，在常用的寻找最短路径算法之后对此类方法进行分析总结，在当前机场场景下的局限性。最后选择合适的寻路方式，并提出工程上的优化解决方法。
一、传统寻路算法研究
寻路算法一般也成为路径规划算法，如果实现能够获取环境的完全信息，输出最优结果，这种情况下通常计算量很大；另一种路径规划则通过不断对环境信息的采集更新，确定当前所处位置和周围局部障碍物的分布情况从而计算局部的最优路径，最终完成所有路径的链接，计算量较全局来看是较小的，但是结果一般不会是最优解。
结合游戏寻路中的主流方法，如格子（Grid）、导航网格（Navmesh）。通常会将原始地图的数据结构明确为一个合适的空间表征（spatial representation）。比较实现复杂度，导航网格复杂与格子法；比较内存和计算开销，格子法大于导航网格；比较表达的精确度，导航网格也同样优于格子法。结合当前机场特色以及各方法的优缺点。
第三章 浦东机场旅客中转引导方式关键架构与实现 .............. 30
第一节 旅客中转引导方式需求解读 .................. 30
一、 旅客中转引导方式基础需求 ................... 30
二、 旅客中转引导方式用户范围 ............... 31
第四章 浦东机场旅客中转引导方式的实现 ...................... 41
第一节 中转业务相关分析 ..................... 41
一、 旅客服务中的32个触点 ...................... 41
二、 中转流程分析 ................... 41
第五章 旅客中转路线引导总结及展望 .......................... 53
第一节 场景测试——D航空公司办公场所 ............................. 53
第二节 旅客中转路线引导方式建设总结 ............................... 56
第四章 浦东机场旅客中转引导方式的实现
第一节 中转业务相关分析
一、旅客服务中的32个触点
根据对旅客服务全生命周期的梳理，我们发现中转服务在第27个触点，其中包含：27.1中转指引，27.2后续航班动态查询。旅客服务的32个触点可见图4.1，可以分为：旅客服务触点，品牌宣传、产品促销、购票、特服申请、旅客文件、航班查询、送机服务、值机、行李托运、安检、联检（出关）、快速通道、贵宾室/候补、航班变更、候补处理、登机、手提行李安置、航前服务、客舱设置、机上餐饮、机上WiFi、乘务员互动、机上销售、下机、联检（入关）、行李提取、中转服务、接机服务、送行李服务、酒店/景点/购物、服务补救旅客关怀。
但是如果在机场内部的引导功能可以实现，不仅能够满足旅客中转服务触点上的要求，在其他触点同样也能够产生服务提升。
二、中转流程分析
现有浦东机场S1卫星厅与T1航站楼之间的中转流程如第一章所列，共有16种不同的中转模式。此处选两中比较具有代表性的跨楼中转，做简单分析，分析如下：
1. S1卫星厅转T1 航站楼，国际航班转国内航班：
通程旅客乘坐国际航班到达S1卫星厅，前往中转天地区域通过搭乘捷运，抵达T1航站楼国际到达层；通过T1航站楼的六米层通程完成入境和行李检查两项节点；然后步行至三楼完成安检，前往国内出发层，最终到达相应登机口。流程中行李检查开包在T1航站楼内；
2.T1 航站楼转S1卫星厅，国内航班转国际航班：
通程旅客乘坐国内航班到达T1卫星厅，前往完成一关三检（卫生检疫、出境海关、国际安检、出境边防）4个节点后，通过搭乘捷运（国际出发方向），抵达S1卫星厅，前往国际登机12米层，最终到达相应登机口。分段值机旅客可在T1六米层中转柜台办理值机手续；需办理行李托运的旅客在0米层中转厅办理。
第五章 旅客中转路线引导总结及展望
第一节 场景测试——D航空公司办公场所
自2020年1月，新型冠状病毒肺炎疫情暴发并向全国蔓延，新冠疫情的全球大流行导致了一场全范围的交通运输危机。在全球范围内，许多国家为了遏制病毒传播，实施了旅行限制。在3月下旬许多国家实施了封锁之后，航空业在4月份陷入了停顿状态[49]。公司效益收到冲击，2020年下半年疫情不断反复，更难申请机场受控区域的临时通行权限做相应研发与测试工作。
在前期本人各项
