[發明專利]基于知識導航的人群疏散仿真方法及系統

有效

• 申請號: 201710432140.X
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107256307B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 劉弘;張桂娟;陸佃杰;劉寶璽;張浩;秦欣
• 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;G06T17/00
• 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

1.一種基于知識導航的人群疏散仿真方法，其特征在于，該方法在仿真服務器內完成，具體包括：

步驟（1）：構建疏散場景三維模型并獲取疏散場景的所有障礙物及疏散出口；

步驟（2）：將待疏散人群劃分成若干個群組，根據每個個體的位置及對環境的預設熟悉程度，選出每個群組的引領者；

步驟（3）：構建群組與導航agent單元的關聯關系，每群組的引領者與一個導航agent單元相對應；其中，導航agent單元與知識管理服務器相連；

所述導航agent單元包括輸入接口模塊、通信模塊、輸出接口模塊、目標模塊和觸發器模塊；

所述輸入接口模塊用于接收對應的引領者的位置信息，然后通過通信模塊傳遞給知識庫管理服務器；

所述輸出接口模塊用于傳遞引領者的下一個位置至引領者；

所述目標模塊用于選擇疏散出口并傳送至引領者；

所述觸發器模塊由事件-條件-動作規則組成，當檢測到相關的事件發生時，根據條件執行相應的動作，其用于保證與導航agent單元相關的事件發生時，主動執行相應的操作；

步驟（4）：引領者將其實時位置經導航agent單元傳送至知識管理服務器，知識管理服務器匯集各群組引領者的位置及擁堵的狀況，進而為各群組動態規劃出到達相應出口的最佳路徑，并把引領者的下一位置通過導航agent單元傳遞給引領者；

步驟（5）：各群組將導航agent單元給出的下一位置作為目標，執行考慮障礙物的社會力模型，并把移動后的引領者位置傳遞給知識管理服務器：若引領者到達相應出口，則重新選擇各群組的引領者，返回步驟（4），直至各群組中無個體，結束人群疏散仿真；

在所述步驟（4）中，知識管理服務器匯集各群組引領者的位置及擁堵的狀況后，知識管理服務器內的知識管理agent單元根據各群組所在的位置、道路上的障礙物及道路出口的擁堵信息，執行D* Lite 算法，進而為各群組動態規劃出到達相應出口的最佳路徑；

知識管理agent單元由6個模塊組成，即：

輸入接口模塊：通過通信模塊接受由導航agent單元傳遞的引領者的位置信息，以及各障礙物出口處的人群計數信息；

公告板模塊：公告板實時記錄各導航agent單元傳遞的引領者的位置信息，以及各障礙物出口處的人群計數信息；

轉換器模塊：從公告板獲取各導航agent傳遞的引領者的位置信息，以及各障礙物出口處的人群計數信息，執行D* Lite算法，分別為每一個引領者計算出最合適路徑的下一個位置，并且通過輸出接口傳遞給導航agent單元；

輸出接口模塊：把每一個引領者的最合適路徑的下一個位置傳遞給對應的導航agent單元；

知識庫更新模塊：當每一次疏散完成后，更新知識庫中的歷史知識；

觸發器模塊：由事件-條件-動作規則組成，當檢測到與此相關的事件發生時，根據條件執行相應的動作。

2.如權利要求1所述的基于知識導航的人群疏散仿真方法，其特征在于，在所述步驟（2）中，根據個體間關系和距離出口的位置將待疏散人群劃分成若干個群組。

3.如權利要求1所述的基于知識導航的人群疏散仿真方法，其特征在于，各群組動態規劃出到達相應出口的最佳路徑的具體過程包括：

將引領個體的當前位置作為起始點，相應出口作為目標點，將起始點到達目標點的距離乘以第一權值系數，得到加權的距離；

將相應出口的擁擠度乘以第二權值系數，得到加權的人群流量；

為以加權的距離+加權的人群流量作為花費值，采用D* Lite算法動態獲取當前位置到相應出口的最短路徑作為最佳路徑。