[發(fā)明專利]基于樹莓派的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧人群疏散系統(tǒng)及疏散方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810271610.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108600939A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸佃杰;張成銘;艾鑫偉;張桂娟;鄭向偉;劉弘;項(xiàng)照程
• 申請（專利權(quán)）人: 山東師范大學(xué)
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/021;H04W4/38;H04W24/06;G08G1/005;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: 董雪

本發(fā)明公開了一種基于樹莓派的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧人群疏散系統(tǒng)及疏散方法，至少兩個(gè)布置在人群疏散場景中的樹莓派控制器，被配置為傳感器節(jié)點(diǎn)，接收遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的監(jiān)聽指令，開啟監(jiān)聽模式，獲取人群信息，并發(fā)送至遠(yuǎn)程控制端；遠(yuǎn)程控制端，被配置為向樹莓派控制器發(fā)送監(jiān)聽指令，并接收樹莓派控制器發(fā)送的人群信息，導(dǎo)入人群疏散仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真，并結(jié)合場景語義進(jìn)行人群運(yùn)動(dòng)計(jì)算，得到疏散路徑，將得到的疏散路徑與場景模型進(jìn)行結(jié)合得到人群疏散仿真模擬圖。本發(fā)明通過布置樹莓派控制器可快速的得到實(shí)時(shí)的人群信息，并利用相對速度障礙法得到的實(shí)時(shí)信息和全局路徑導(dǎo)航計(jì)算人群運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速人群疏散仿真，為解決公共安全問題提供及時(shí)的決策支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于遠(yuǎn)距離控制與人群疏散仿真領(lǐng)域，尤其涉及一種基于樹莓派的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧人群疏散系統(tǒng)及疏散方法。

背景技術(shù)

近年來，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，人口密集場所不斷增加，公共場所的人員安全疏散問題成為當(dāng)今社會(huì)中一個(gè)非常重要的關(guān)注點(diǎn)。在緊急安全事故發(fā)生時(shí)，如何指導(dǎo)人群快速、安全、有序的疏散，最大程度保障人員的安全，成為公共安全領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

基于Raspberry Pi的智慧人群疏散系統(tǒng)是應(yīng)用樹莓派和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在場景內(nèi)部署傳感器節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建場景模型并進(jìn)行人群疏散是解決此類公共安全問題的關(guān)鍵方法之一。為了提供及時(shí)的決策支持，利用樹莓派作為傳感器節(jié)點(diǎn)來獲取實(shí)時(shí)的場景人群信息和然后將得到的人群數(shù)據(jù)導(dǎo)入到仿真平臺(tái)進(jìn)行人群疏散仿真的模擬。在進(jìn)行人群疏散時(shí)，高效性和及時(shí)性顯得尤為重要。因此，如何及時(shí)的得到現(xiàn)場人群的各種信息和高效的構(gòu)建人群仿真模型，進(jìn)行快速人群運(yùn)動(dòng)仿真成為研究的熱點(diǎn)問題。目前在人群疏散仿真方法的研究中，人群疏散仿真方法大多不能及時(shí)的得到實(shí)時(shí)的人群信息來構(gòu)建場景模型進(jìn)行高效的人群疏散仿真。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于樹莓派的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧人群疏散系統(tǒng)及疏散方法，通過布置樹莓派控制器可快速的得到實(shí)時(shí)的人群信息，包括人群的速度和密度，并利用相對速度障礙法結(jié)合得到的實(shí)時(shí)信息和全局路徑導(dǎo)航計(jì)算人群運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速人群疏散仿真，為解決公共安全問題提供及時(shí)的決策支持。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種基于樹莓派的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧人群疏散系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

至少兩個(gè)布置在人群疏散場景中的樹莓派控制器，被配置為傳感器節(jié)點(diǎn)，接收遠(yuǎn)程控制端發(fā)送的監(jiān)聽指令，開啟監(jiān)聽模式，獲取人群信息，并發(fā)送至遠(yuǎn)程控制端；

遠(yuǎn)程控制端，被配置為向樹莓派控制器發(fā)送監(jiān)聽指令，并接收樹莓派控制器發(fā)送的人群信息，導(dǎo)入人群疏散仿真平臺(tái)進(jìn)行仿真，并結(jié)合場景語義進(jìn)行人群運(yùn)動(dòng)計(jì)算，得到疏散路徑，將得到的疏散路徑與場景模型進(jìn)行結(jié)合得到人群疏散仿真模擬圖。

進(jìn)一步的，還包括與樹莓控制器連接的第一WiFi無線網(wǎng)卡，被配置為在開啟監(jiān)聽模式下，調(diào)取樹莓派控制器中若干網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽方案，不斷偵聽WiFi網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)包以得到人群個(gè)數(shù)，還監(jiān)測特定人群離開危險(xiǎn)區(qū)域和進(jìn)入安全區(qū)域的時(shí)間，并發(fā)送至樹莓派控制器。

進(jìn)一步的，還包括與樹莓控制器連接的紅外探測模塊，被配置為檢測是否有人通過傳感器節(jié)點(diǎn)，記錄通過傳感器節(jié)點(diǎn)的時(shí)間，并將檢測到的信息和記錄的時(shí)間信息傳送至樹莓派控制器。

采用上述的基于樹莓派的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧人群疏散系統(tǒng)進(jìn)行人群疏散方法，該方法包括以下步驟：

接收監(jiān)聽指令，獲取人群信息；

利用人群疏散仿真平臺(tái)對人群信息進(jìn)行仿真，并結(jié)合場景語義進(jìn)行人群運(yùn)動(dòng)計(jì)算，得到疏散路徑；

將得到的疏散路徑與場景模型進(jìn)行結(jié)合得到人群疏散仿真模擬圖。

進(jìn)一步的，所述人群信息包括人群密度和人群速度。

進(jìn)一步的，所述人群密度的獲取方法為：