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龙图腾网获悉中国计量大学申请的专利一种基于数字孪生的自动扶梯乘客异常行为数据构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115798042B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211508234.8，技术领域涉及：G06V40/20；该发明授权一种基于数字孪生的自动扶梯乘客异常行为数据构建方法是由吕楠;肖刚;王琪冰;陆佳炜;李琛;董锦锦;顾海瑞设计研发完成，并于2022-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数字孪生的自动扶梯乘客异常行为数据构建方法在说明书摘要公布了：一种基于数字孪生的自动扶梯乘客异常行为数据构建方法，首先构建自动扶梯乘客异常行为的数字孪生环境；其次在数字孪生环境中对人体行为建模，生成大量异常行为数据集；接着利用生成的数据集训练人体姿态识别网络，识别出二维人体姿态数据转换到三维空间；然后通过三维空间姿态信息完成对虚拟乘客的姿态绑定，实现现实乘客行为与虚拟乘客动作同步；最后由人体姿态识别结果实现对现实中乘客行为的预警。本发明解决了现实中异常危险行为数据稀缺的问题，再训练人体姿态识别网络实现对实际乘客行为的识别，利用虚拟现实技术将实际乘客行为同步映射到数字虚拟空间中，实现了对乘客危险行为的监测预警，保护了人民群众的生命财产安全。

本发明授权一种基于数字孪生的自动扶梯乘客异常行为数据构建方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生的自动扶梯乘客异常行为数据构建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 第一步：自动扶梯乘客异常行为数字孪生环境构建，过程如下： 步骤1.1几何模型构建：几何模型的建立是数字孪生构建的基础环节，这决定了数字孪生最后的实现效果，决定了数字孪生的逼真程度，分别构建自动扶梯几何模型与虚拟人物几何模型； 步骤1.2场景构建：对几何模型不同部分进行虚拟装配，构建与现实相同的主体； 步骤1.3数据传输：孪生数据是使用现实世界真实数据驱动数字空间中的孪生模型的数据，其中孪生数据为乘客行为的视频数据与自动扶梯的运行数据； 第二步：在数字孪生环境中对人体行为建模，生成大量异常行为数据集，过程如下： 步骤2.1人体运动学描述，在虚拟空间中，为了人体运动符合现实世界物理规律，将人体简化为骨骼模型，由各个关节的有限旋转位移构成完整的运动姿态； 步骤2.2正向运动FK，人体姿态正动力学是指利用每个关节的相对位移和相对旋转作为输入，计算运动后整个人体姿态的过程，可由下式表示： Q＝FKR,T 其中，M是身体关节的数量，表示第i个关节运动后的三维位姿，表示相对位移矩阵中的第i个关节位置信息，pai表示第i个关节的父关节索引，Rpai,i表示第i个关节相对于父关节的旋转，FK代表将位移矩阵和旋转矩阵从根节点递归到所有子节点的过程，由下式表示： 式中，Ri为第i个关节相对于静止位姿空间的全局旋转； 步骤2.3逆向运动IK，即逆运动学是正运动学的反向过程，通过输入期望的人体关节位姿和位移T，可以计算关节的相对旋转R，这个过程表述为： R＝IKP,T 其中，pi表示输入的第i个关节的期望位姿，得到的旋转应满足以下条件： 步骤2.4人体骨骼模型，是数字孪生中为了表现实际乘客行为而简化的模型，由关节点构成的树状层级结构； 步骤2.5乘客异常行为数据生成； 步骤2.6按照乘客异常行为的类型，生成大量异常行为数据； 第三步：利用第二步生成的大量异常乘客行为去训练人体姿态识别网络I-OpenPose，其原理采用VGG19特征提取网络，同时在VGG19中引入特征金字塔来融合提取图像特征FeatureMap，FeatureMap作为输入，进入两个分支PAFs和PCM，利用PAFs来表达像素点在姿态上的走向，将识别的二维姿态信息映射到三维空间中，在第四步使用三维姿态信息绑定虚拟乘客骨骼模型，实现现实乘客与虚拟乘客的行为同步； 其中，PAFs为关节点亲和场，PCM为关节点置信图； 第四步：通过三维空间姿态信息的18个关节点坐标绑定到虚拟人物的骨骼关节点，实现现实乘客行为与虚拟乘客动作同步； 第五步：由第三步中训练的人体姿态识别网络，输入数据为实际自动扶梯的乘客监控视频实现对乘客行为的预警。

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