[發明專利]基于疏散路徑集合的人群疏散仿真方法及系統

有效

• 申請號: 201710413666.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107220447B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 劉弘;韓延彬
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 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：

提取疏散場景的特征，得到疏散場景的二維模型；

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

將疏散路徑集合內的所有路徑進行離散化操作，實時計算人群分布程度以及路徑阻塞程度信息，得到人群中每個個體對疏散路徑集合中所有路徑的評估值；

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，作為個體對路徑的評估信息，仿真個體對疏散環境的認知；某一疏散個體對第i條疏散路徑的評估值

在表達式(4)中，i是路徑集合中的路徑編號；t是疏散時間；ds_i是行人距離路徑i的最短路徑；是路徑i各個關鍵點上的阻塞的評估；是出口的阻塞評估值；l_i是路徑i到出口的長度；a₁、a₂、a₃和a₄是權值參數，表明行人對各個因素的關注程度；

根據人群中每個個體對疏散路徑集合中所有路徑的評估值來構建輪盤賭，采用基于輪盤賭的偽隨機選擇策略和穩定因子來選擇最佳疏散路徑，從而實現人群疏散過程的仿真。

2.如權利要求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：在運行仿真的過程中，采用相對速度障礙運動方法來仿真人群中個體運行的避障行為。

3.如權利要求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的所有路徑進行離散化操作之后，還包括：將離散化的路徑進行去圈和路徑合并操作，最終獲取無冗余的疏散路徑集合。

4.如權利要求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算的過程為：

在疏散場景的二維模型中設置一關鍵點，以該關鍵點為中心的設定面積內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，其特征在于，包括：

場景分析單元，其用于提取疏散場景的特征，得到疏散場景的二維模型；

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

路徑評估單元，其用于將疏散路徑集合內的所有路徑進行離散化操作，實時計算人群分布程度以及路徑阻塞程度信息，得到人群中每個個體對疏散路徑集合中所有路徑的評估值；

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，作為個體對路徑的評估信息，仿真個體對疏散環境的認知；某一疏散個體對第i條疏散路徑的評估值

在表達式(4)中，i是路徑集合中的路徑編號；t是疏散時間；ds_i是行人距離路徑i的最短路徑；是路徑i各個關鍵點上的阻塞的評估；是出口的阻塞評估值；l_i是路徑i到出口的長度；a₁、a₂、a₃和a₄是權值參數，表明行人對各個因素的關注程度；

路徑選擇單元，其用于根據人群中每個個體對疏散路徑集合中所有路徑的評估值來構建輪盤賭，采用基于輪盤賭的偽隨機選擇策略和穩定因子來選擇最佳疏散路徑，從而實現人群疏散過程的仿真。

6.如權利要求5所述的基于疏散路徑集合的人群疏散仿真系統，其特征在于，該系統還包括：運動避障單元，其用于在運行仿真的過程中，采用相對速度障礙運動方法來仿真人群中個體運行的避障行為。

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