[發(fā)明專利]一種改進(jìn)元胞自動(dòng)機(jī)的人員疏散模型方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711382655.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109948167A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊川
• 申請（專利權(quán)）人: 楊川
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種改進(jìn)元胞自動(dòng)機(jī)的人員疏散模型方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：將公共區(qū)域劃分為更小的網(wǎng)格，即每個(gè)格點(diǎn)均小于行人所占據(jù)的實(shí)際空間；

規(guī)定每個(gè)行人占據(jù)2╳2個(gè)格點(diǎn)，格點(diǎn)邊長與行人半徑相等，行人中心為4個(gè)格點(diǎn)中心，具體方式如下：從疏散開始到結(jié)束，行人a在單位時(shí)間t從m（m>1）出口中選擇出口i的概率p_i為：

（1）

（2）

式中，f_p表示慣性系數(shù)，d_i表示行人a到i出口的距離；N_i表示出口i正前方8╳8格點(diǎn)內(nèi)行人個(gè)數(shù)；

步驟2：根據(jù)社會(huì)力模型計(jì)算出加整度并且選擇合適的出口，按照基于速度的移動(dòng)規(guī)則依次確定目標(biāo)位置，具體方式如下：

定義t時(shí)刻行人a的位置為該行人所占據(jù)4個(gè)單元格的中心位置，記為(x,y)，若（x,y）處有行人，則定義F(x,y,t)=1，否則F(x,y,t)=0；若F(x-1,y,t)=0，F(x,y-1,t)=0，F(x+1,y,t)=0，F(x,y+1,t)=0，則定義G(x,y,t)=0，則G(x,y,t)=1；

步驟3：確定行人移動(dòng)順序：對于每個(gè)出口，計(jì)算該出口與所有選擇該出口行人的距離，具體方式如下：設(shè)出口i的位置為(xi,yi)，則行人a距離出口i的距離為

(3)

對于選擇同一出口中的行人，依據(jù)距離從小到大依次進(jìn)行移動(dòng)；若存在多個(gè)行人到該出口的距離相等，則依據(jù)速度大小從大到小依次計(jì)算；若t時(shí)刻dⁱ_a=1，則表示t+1時(shí)刻a已經(jīng)脫離疏散區(qū)域；

步驟4：根據(jù)t時(shí)刻，根據(jù)社會(huì)力模型得行人加速度a_a(t)，則速度為v_a(t)=a_a(t)·t+v_a·(t-1)，其中，速度方向?yàn)棣?θ∈[0,2π])；若計(jì)算的行人速度超過期望速度，則認(rèn)為| v_a(t)|=；定義移動(dòng)目標(biāo)方向，其中round函數(shù)表示四舍五入取整；步驟5確定行人目標(biāo)位置，行人a在t時(shí)刻向目標(biāo)方向前進(jìn)的格點(diǎn)數(shù)n=round{ρt·| v_a(t)|}，當(dāng)φ=0，2，4，6，8時(shí)，；當(dāng)φ=1，3，5，7時(shí)，；如果行人在當(dāng)前位置向φ方向移動(dòng)n個(gè)格點(diǎn)的過程中碰撞到其他行人，則會(huì)停止在與其他行人發(fā)生碰撞位置的前一格點(diǎn)；若行人a朝φ方向移動(dòng)到第k（1≤k≤n）個(gè)格點(diǎn)時(shí)，該位置G（x,y,t）=1或F（x,y,t）=1，即若a在移動(dòng)過程中與行人β發(fā)生碰撞，則a在t+1時(shí)刻的位置為a朝φ方向移動(dòng)的第k-1個(gè)格點(diǎn)位置；設(shè)碰撞行人β速度為V_β（t），t+1時(shí)刻a移動(dòng)速度大小為v_a(t+1)=min{cosu·| v_β(t)|，| v_a(t)|}，其中u為v_a(t)與v_β(t)的夾角，移動(dòng)方向仍為φ；若行人a向φ移動(dòng)過程中任意位置G（x,y,t）=0或F（x,y,t）=0，則行人a向φ移動(dòng)第n個(gè)格點(diǎn)的位置即為目標(biāo)位置，移動(dòng)速度大小，方向?yàn)?Italic>φ。