[實(shí)用新型]一種行人動力學(xué)參數(shù)測取綜合實(shí)驗(yàn)臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320135774.6
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203489906U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋衛(wèi)國;呂偉;買煦;劉曉棟;陳蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G06K17/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;李新華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于公共安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種行人動力學(xué)參數(shù)測取綜合實(shí)驗(yàn)臺，其對不同場景下的行人運(yùn)動速度、流量、軌跡、步幅、步頻、擺幅等一系列動力學(xué)特征參數(shù)進(jìn)行測量提取的實(shí)驗(yàn)臺及系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著世界城市人口的不斷增多，因人群密集而引發(fā)的群體踩踏事故頻頻發(fā)生，如2004年的麥加朝覲踩踏事故造成500人死傷；2004年的北京密云燈會踩踏事故造成37人死亡、數(shù)十人受傷；2010年的德國音樂節(jié)踩踏事故造成510人死傷。人群運(yùn)動的安全問題已經(jīng)引起世界各國高度重視，對各大城市的應(yīng)急管理提出了挑戰(zhàn)。群體踩踏事故的發(fā)生通常都是先由行人運(yùn)動、聚集形成高密度人群，而后高密度人群中發(fā)生的微小騷亂或擾動，引發(fā)的人與人之間的相互作用力集聚最終使人群失穩(wěn)造成踩踏。從技術(shù)層面上，為了防范踩踏事故的發(fā)生，最根本地就是需要掌握行人運(yùn)動的特征與規(guī)律，對行人流的運(yùn)動趨勢做出先期預(yù)測并進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)，阻止高密度人群的形成。?

當(dāng)前，國內(nèi)外學(xué)者對行人的運(yùn)動特征研究方法主要有兩種：可控實(shí)驗(yàn)法和計(jì)算機(jī)模型法?？煽貙?shí)驗(yàn)法主要是根據(jù)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)特征或人員生理、心理特征來構(gòu)建特定的場景并開展相似性實(shí)驗(yàn)?？煽貙?shí)驗(yàn)法可以得到行人運(yùn)動的一些基本定量關(guān)系，如步幅-步頻、步幅-間距、速度-間距等；也可以得到人員基本運(yùn)動特征及運(yùn)動參量同建（構(gòu)）筑物參數(shù)的關(guān)系，如瓶頸處的“拱形分布”、瓶頸處的流量流率和瓶頸寬度的關(guān)系、走廊及長通道中行人的速度流量等。計(jì)算機(jī)模型法主要利用數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)編程的手段對人員運(yùn)動系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，這種方法對場景的要求不高，同時又具有可重復(fù)性、參數(shù)可調(diào)、先期預(yù)測的特點(diǎn)，是目前行人動力學(xué)研究的主導(dǎo)。利用計(jì)算機(jī)模擬，研究者們重現(xiàn)了人員疏散中的復(fù)雜行為現(xiàn)象：在多出口建筑中出現(xiàn)的“人員從眾”行為；在疏散通道出現(xiàn)的“寬即是窄”的現(xiàn)象；在疏散出口出現(xiàn)的“快即是慢”現(xiàn)象等。?

雖然目前的研究大多采用計(jì)算機(jī)模型法，但一般認(rèn)為，基于可控實(shí)驗(yàn)得出的行人基本運(yùn)動參量關(guān)系的計(jì)算機(jī)模型更為精確可信，因?yàn)樾腥诉\(yùn)動實(shí)驗(yàn)得出的基本數(shù)據(jù)和定量關(guān)系是驗(yàn)證理論模型準(zhǔn)確性的直接依據(jù)，也只有準(zhǔn)確的計(jì)算機(jī)模型才能即快速又準(zhǔn)確地預(yù)測行人流的?變化趨勢。然而，可控實(shí)驗(yàn)法的不足在于：對實(shí)驗(yàn)場地要求苛刻，某些實(shí)驗(yàn)場景難以建立（如黑暗場景），實(shí)驗(yàn)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理龐大繁雜。這些不足之處限制了實(shí)驗(yàn)的開展，導(dǎo)致大多數(shù)理論模型缺乏真實(shí)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。?

行人運(yùn)動是一種復(fù)雜的動力學(xué)過程，行人運(yùn)動規(guī)律對于緩解交通阻塞、指導(dǎo)突發(fā)情況下的應(yīng)急疏散疏導(dǎo)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，研究方法主要包括理論建模和可控實(shí)驗(yàn)兩個方面，而以理論建模為主導(dǎo)。行人運(yùn)動實(shí)驗(yàn)可以為理論模型的發(fā)展和驗(yàn)證提供直接可靠的依據(jù)，但由于可控實(shí)驗(yàn)的場景難于建立加之后續(xù)龐大繁雜的數(shù)據(jù)處理，可開展的實(shí)驗(yàn)有限，導(dǎo)致理論模型無法得到驗(yàn)證，這對于精確地研究行人流動特征是不利的。?

本實(shí)用新型針對以上不足，提供了一種行人動力學(xué)參數(shù)測取綜合實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)，使其能夠開展多種行人運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，快速準(zhǔn)確地得到行人的基本運(yùn)動參數(shù)以及參數(shù)間的定量關(guān)系，對行人運(yùn)動理論模型的驗(yàn)證、人員疏散模擬軟件的開發(fā)，提供充足的數(shù)據(jù)支持。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對行人的微觀運(yùn)動特征，提供了一種行人動力學(xué)參數(shù)測取綜合實(shí)驗(yàn)臺，能夠開展多種行人運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，快速準(zhǔn)確地得到行人的多種基本運(yùn)動參數(shù)及其相互關(guān)系，對行人運(yùn)動理論模型的驗(yàn)證、行人運(yùn)動模型和軟件的開發(fā)，提供充足和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。?

為了能夠開展如黑暗等特殊場景下行人運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，并快速準(zhǔn)確地得到行人的基本運(yùn)動參數(shù)及其有關(guān)定量關(guān)系（速度、流量、步幅、步頻、擺幅、擺頻、速度-間距、密度-速度等），本實(shí)用新型的目的在于提供一種行人動力學(xué)參數(shù)測取綜合實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)。?

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案如下：?

一種行人動力學(xué)參數(shù)測取綜合實(shí)驗(yàn)臺，包括環(huán)形通道實(shí)驗(yàn)臺1，環(huán)形通道實(shí)驗(yàn)臺1位于長方形底面2上，環(huán)形通道1上方覆蓋頂棚3，底面2和頂棚3的尺寸一致；?

環(huán)形通道實(shí)驗(yàn)臺1正上方的頂棚3上均勻安裝九個紅外網(wǎng)絡(luò)高清攝像頭4，對整個環(huán)形通道實(shí)驗(yàn)臺1全方位無死角覆蓋；?

環(huán)形通道實(shí)驗(yàn)臺1由三十塊立板5圍成的外環(huán)和二十塊立板5圍成的內(nèi)環(huán)圍繞而成，立板5安裝于立板底座11上；?

環(huán)形通道實(shí)驗(yàn)臺1外環(huán)的底面2上均勻布設(shè)六臺RFID讀寫器6；?