[發明專利]基于行人擁擠度分析的人群疏散路徑規劃仿真方法

有效

• 申請號: 201811380035.7
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109190325B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 劉弘;李梁;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
• 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

本發明公開了基于行人擁擠度的人群疏散仿真方法，包括：獲取疏散人群數據，確定行人當前約束狀態；根據行人當前的約束狀態，計算行人的約束力；根據行人所受擁擠約束力，對行人所處的區域進行擁擠評估，并根據評估值計算行人疏散時選擇某個疏散路徑的概率，將概率最大的M個疏散路徑提供給疏散人群，從而實現對人群疏散仿真路徑的規劃。

技術領域

本公開涉及疏散仿真技術領域，特別是涉及基于行人擁擠度分析的疏散目標規劃仿真方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提高了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

隨著社會物質和精神文明飛速的發展，在各類公共場所舉行的大型集會逐漸增多，這些場所中的人群的往往有著較高的密度，并處于不穩定的狀態，極易引發擁擠踩踏等安全事故。而事故起因除了公共建筑場所存在設計上的不合理之外，更重要的是面對緊急突發事件的應急管理措施不到位，導致人群疏散過程中出現本可避免的嚴重擁堵，給疏散人群帶來生命和財產上的巨大損失。因此，如何提高對密集人群疏散的管理是公共安全研究中的一個重點工作。

目前，在疏散研究領域中，研究者們已經取得了許多的成果。比如說，通過合理規劃疏散過程中的路徑選擇來提高疏散效率；根據疏散過程特征調整疏散場景設計；建立仿真模型模擬行人在不同危險情況下的疏散過程。這些成果有效地提高了疏散管理工作的效果。然而，除去以上研究，仍然有一些能夠影響疏散管理效果的研究沒有受到足夠的重視。其中，疏散人群的擁擠度分析就是尤其值得注意的一項。

擁擠度分析是疏散管理中的一項重要輔助工作。準確的擁擠度既可以更好的為疏散中的路徑規劃提供判斷依據，也可以作為調整疏散場景設計的標準。同時，能否正確的體現疏散人群的擁擠也是體現仿真模型效果的重要依據之一。因此，提高對疏散人群擁擠度的分析對于疏散管理有著重要的意義。然而相較于人群疏散管理中的其他研究，擁擠度分析的進展有比較明顯的滯后。在以往的研究中，單純基于密度的方法或基于流概念的基本圖法是描述疏散人群擁擠度的常用方法。隨著人群疏散研究的進一步發展，這些方法已經不能完全體現疏散人群的特征。比如說，這些方法難以體現密集人群中壓力以及擁擠的傳遞對行人擁擠度的影響。

許多研究者們已經注意到這個問題，并對此進行了相應的研究。比如說，研究者們認為可以根據一段時間內疏散人群密度與速度的變化趨勢來測量當前人群中擁擠度相對較高的區域，行人間速度變化的對比體現了擁擠度在人群中的不同的傳遞效果；為了更直觀的體現行人的擁擠度受壓力的影響，有的研究者們在建立的行人疏散模型中，提出偽壓力這一概念來描述人群擁擠的傳遞對于行人運動的影響。這些工作極大的促進了擁擠度分析的研究。但我們也應該看到，擁擠度分析仍然有很大的研究空間，而如何分析疏散人群中，密集人群中行人個體受到的擁擠度，并盡可能地體現出行人個體擁擠度與疏散人群之間的關系，是目前疏散研究的當務之急。

因此，為了更好的分析疏散過程中行人個體的擁擠度來為疏散管理提供更準確的疏散信息，需要找出一種能夠綜合考慮疏散人群擁擠度與人群中行人個體的擁擠度之間的相互影響的方法。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開提供了基于行人擁擠度的人群疏散仿真方法、系統、設備及介質，充分考慮了疏散人群的特性，根據不同的人群密度狀態來判斷行人的擁擠約束狀態，通過參考已有的擁擠度分析方法和行人疏散運動建模方法來為疏散人群中的行人個體建立約束條件，最終通過計算行人個體的擁擠約束力來表示行人的擁擠度。

第一方面，本公開提供了基于行人擁擠度的人群疏散仿真方法；

基于行人擁擠度的人群疏散仿真方法，包括：

步驟(1)：獲取疏散人群數據，確定行人當前約束狀態；

將行人的約束狀態分為三種情況：

情況一：行人的運動只受自身主動力的約束；