[發明專利]基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法及系統

有效

• 申請號: 202010143026.7
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111400963B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 劉弘;張桂娟;陸佃杰;呂蕾;呂晨
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/006
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法，其特征在于，包括：

獲取疏散場景參數，創建疏散場景模型，在疏散場景模型中，進行全局路徑規劃，得到疏散場景的出口數量；

根據出口數量，對疏散場景模型內的人群采用雞群算法進行分組，得到各群組的引領者、子群引領者以及子群跟隨者；

根據各群組中個體的角色，采用相應的社會力模型動態規劃個體的運動路徑，進行人群疏散仿真；

第k個群組中第i個子群引領者Hen_ki對應的社會力模型為：

子群引領者Hen_ki自驅動力為：

其中，自驅動力以子群引領者Hen_ki所在的第k個群組引領者Cock_k的位置作為目標，是群組引領者Cock_k所在的方向，是最大速率，是子群引領者Hen_ki的反應時間；是子群引領者Hen_ki與其他個體j之間的作用力，是子群引領者Hen_ki與障礙物w之間的作用力，是擾動力，是子群引領者Hen_ki的質量，是子群引領者Hen_ki當前的速度；

第i個子群引領者Hen_ki的子群跟隨者Chick_kil對應的社會力模型為：

子群跟隨者Chick_kil的自驅動力為：

其中，自驅動力以子群跟隨者Chick_kil所在的第i個子群引領者Hen_ki的位置作為目標，是子群引領者Hen_ki所在的方向，是最大速率，是子群跟隨者Chick_kil的反應時間；是子群跟隨者Chick_kil與其他個體j之間的作用力，是子群跟隨者Chick_kil與障礙物w之間的作用力，是擾動力，m_Chickkil是子群跟隨者Chick_kil的質量，是子群跟隨者Chick_kil當前的速度。

2.如權利要求1所述的基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法，其特征在于，所述疏散場景參數特征包括疏散場景大小、形狀以及建筑結構信息。

3.如權利要求1所述的基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法，其特征在于，所述引領者的篩選過程包括：根據個體對疏散場景的熟悉度及距離出口的位置構建適應度函數，對求解出的適應度值排序，選擇前N個個體作為引領者；

引領者個數N不小于疏散場景出口數量的3倍。

4.如權利要求1所述的基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法，其特征在于，所述子群引領者的篩選過程包括：根據親情關系劃分子群，根據子群中個體的年齡、性別和身體強壯值構建適應度函數，選擇適應度值最高的個體作為子群引領者。

5.如權利要求1所述的基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法，其特征在于，子群跟隨者根據與子群引領者的親情關系和距離劃分到各個子群中；

子群跟隨者和子群引領者沒有親情關系的，首先根據與子群引領者的距離劃分到各個子群中，跟隨t時間段后，動態調整所跟隨子群。

6.如權利要求1所述的基于雞群算法和社會力模型的人群疏散仿真方法，其特征在于，引領者以疏散出口為目標，子群引領者以所在群組的引領者為目標，子群跟隨者以所在子群的子群引領者為目標。