[發(fā)明專利]基于疏散路徑集合的人群疏散仿真方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710413666.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN107220447B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉弘;韓延彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種基于疏散路徑集合的人群疏散仿真方法，其特征在于，包括：

提取疏散場(chǎng)景的特征，得到疏散場(chǎng)景的二維模型；

基于疏散場(chǎng)景的二維模型以及融合避障策略的社會(huì)力模型，獲取所有可利用的疏散路徑，形成疏散路徑集合；

將疏散路徑集合內(nèi)的所有路徑進(jìn)行離散化操作，實(shí)時(shí)計(jì)算人群分布程度以及路徑阻塞程度信息，得到人群中每個(gè)個(gè)體對(duì)疏散路徑集合中所有路徑的評(píng)估值；

將人群分布程度以及路徑阻塞程度信息，附加在疏散路徑集合中的路徑上，作為個(gè)體對(duì)路徑的評(píng)估信息，仿真?zhèn)€體對(duì)疏散環(huán)境的認(rèn)知；某一疏散個(gè)體對(duì)第i條疏散路徑的評(píng)估值

在表達(dá)式(4)中，i是路徑集合中的路徑編號(hào)；t是疏散時(shí)間；ds_i是行人距離路徑i的最短路徑；是路徑i各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上的阻塞的評(píng)估；是出口的阻塞評(píng)估值；l_i是路徑i到出口的長(zhǎng)度；a₁、a₂、a₃和a₄是權(quán)值參數(shù)，表明行人對(duì)各個(gè)因素的關(guān)注程度；

根據(jù)人群中每個(gè)個(gè)體對(duì)疏散路徑集合中所有路徑的評(píng)估值來(lái)構(gòu)建輪盤賭，采用基于輪盤賭的偽隨機(jī)選擇策略和穩(wěn)定因子來(lái)選擇最佳疏散路徑，從而實(shí)現(xiàn)人群疏散過(guò)程的仿真。

2.如權(quán)利要求1所述的基于疏散路徑集合的人群疏散仿真方法，其特征在于，該方法還包括：在運(yùn)行仿真的過(guò)程中，采用相對(duì)速度障礙運(yùn)動(dòng)方法來(lái)仿真人群中個(gè)體運(yùn)行的避障行為。

3.如權(quán)利要求1所述的基于疏散路徑集合的人群疏散仿真方法，其特征在于，在將疏散路徑集合內(nèi)的所有路徑進(jìn)行離散化操作之后，還包括：將離散化的路徑進(jìn)行去圈和路徑合并操作，最終獲取無(wú)冗余的疏散路徑集合。

4.如權(quán)利要求1所述的基于疏散路徑集合的人群疏散仿真方法，其特征在于，路徑阻塞程度信息計(jì)算的過(guò)程為：

在疏散場(chǎng)景的二維模型中設(shè)置一關(guān)鍵點(diǎn)，以該關(guān)鍵點(diǎn)為中心的設(shè)定面積內(nèi)的人群密度之和作為路徑阻塞程度信息。

5.一種基于疏散路徑集合的人群疏散仿真系統(tǒng)，其特征在于，包括：

場(chǎng)景分析單元，其用于提取疏散場(chǎng)景的特征，得到疏散場(chǎng)景的二維模型；

路徑分析單元，其用于基于疏散場(chǎng)景的二維模型以及融合避障策略的社會(huì)力模型，獲取所有可利用的疏散路徑，形成疏散路徑集合；

路徑評(píng)估單元，其用于將疏散路徑集合內(nèi)的所有路徑進(jìn)行離散化操作，實(shí)時(shí)計(jì)算人群分布程度以及路徑阻塞程度信息，得到人群中每個(gè)個(gè)體對(duì)疏散路徑集合中所有路徑的評(píng)估值；

將人群分布程度以及路徑阻塞程度信息，附加在疏散路徑集合中的路徑上，作為個(gè)體對(duì)路徑的評(píng)估信息，仿真?zhèn)€體對(duì)疏散環(huán)境的認(rèn)知；某一疏散個(gè)體對(duì)第i條疏散路徑的評(píng)估值

在表達(dá)式(4)中，i是路徑集合中的路徑編號(hào)；t是疏散時(shí)間；ds_i是行人距離路徑i的最短路徑；是路徑i各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上的阻塞的評(píng)估；是出口的阻塞評(píng)估值；l_i是路徑i到出口的長(zhǎng)度；a₁、a₂、a₃和a₄是權(quán)值參數(shù)，表明行人對(duì)各個(gè)因素的關(guān)注程度；

路徑選擇單元，其用于根據(jù)人群中每個(gè)個(gè)體對(duì)疏散路徑集合中所有路徑的評(píng)估值來(lái)構(gòu)建輪盤賭，采用基于輪盤賭的偽隨機(jī)選擇策略和穩(wěn)定因子來(lái)選擇最佳疏散路徑，從而實(shí)現(xiàn)人群疏散過(guò)程的仿真。

6.如權(quán)利要求5所述的基于疏散路徑集合的人群疏散仿真系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括：運(yùn)動(dòng)避障單元，其用于在運(yùn)行仿真的過(guò)程中，采用相對(duì)速度障礙運(yùn)動(dòng)方法來(lái)仿真人群中個(gè)體運(yùn)行的避障行為。

7.如權(quán)利要求5所述的基于疏散路徑集合的人群疏散仿真系統(tǒng)，其特征在于，在所述路徑評(píng)估單元中，在將疏散路徑集合內(nèi)的所有路徑進(jìn)行離散化操作之后，還包括：將離散化的路徑進(jìn)行去圈和路徑合并操作，最終獲取無(wú)冗余的疏散路徑集合。