[發明專利]軌道車輛火災人員疏散仿真方法及系統

在審

• 申請號: 202011022782.0
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112149305A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 田鑫;孫勇;劉彥彤;徐金龍
• 申請（專利權）人: 中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/26;G06F111/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 錢娜

本申請提供的軌道車輛火災人員疏散仿真方法及系統，獲取車門火災狀態、乘客數目和乘客在疏散矩陣中所占據的元胞；啟動疏散仿真，針對每一乘客，確定中間元胞、鄰域元胞及轉移矩陣；確定元胞所受火災斥力強度；計算乘客移動概率，得到概率轉移矩陣；選擇最大移動概率對應元胞作為新的中間元胞，迭代計算概率轉移矩陣；獲取乘客數目由初始數目減為0時發生迭代計算的迭代耗時，及最后一名乘客下車耗時；確定疏散總耗時并輸出。利用元胞自動機理論構建用于指示軌道車輛的車廂空間的疏散矩陣，并獲取車門火災狀態、乘客數目和乘客在疏散矩陣中所占據的元胞，啟動疏散仿真，從而得到疏散總耗時，節省了成本，且能快速得到不同工況所對應疏散總耗時。

技術鄰域

本發明涉及仿真技術鄰域，具體地說，涉及一種軌道車輛火災人員疏散仿真方法及系統。

背景技術

隨著經濟發展和人口增多，軌道車輛(如地鐵等)以其運行速度較快、方便省時等優點，越來越被人們所重視，逐漸成為人們出行中一種重要的交通工具。

由于軌道車輛載客量較大且處于人流密集的公共聚集場所等，一旦發生火災，其后果不堪設想，因而設計開發軌道車輛的過程中，在進行防火安全分析時，需要給出軌道車輛火災人員疏散所用逃生時間。

目前，采用疏散仿真系統進行人員疏散逃生演練，以獲得軌道車輛火災人員疏散所用逃生時間，然而，每次進行疏散仿真時，需針對軌道車輛所處的不同工況，對現有的疏散仿真系統進行建模、分析及設計，耗費的時間、財力及人力成本較高，且無法快速得到軌道車輛處于不同工況時所對應的疏散所用逃生時間。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種軌道車輛火災人員疏散仿真方法及系統，以實現低成本和快速得到軌道車輛處于不同工況時所對應的疏散所用逃生時間的目的。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一方面，本發明實施例一種軌道車輛火災人員疏散仿真方法，包括：

獲取軌道車輛的車門火災狀態、乘客數目和乘客在疏散矩陣中所占據的元胞，所述疏散矩陣用于指示基于元胞自動機理論構建的軌道車輛的車廂空間，所述疏散矩陣包括多個元胞，每一元胞包含一個數值，不同數值指示不同對象，所述對象至少包括乘客和非乘客；

啟動疏散仿真，針對每一乘客，將所述乘客在疏散矩陣中所占據的元胞作為中間元胞，確定鄰域元胞，基于所述中間元胞和所述鄰域元胞得到對應所述乘客的轉移矩陣；

在所述轉移矩陣內，基于所述車門火災狀態，以及所述中間元胞和所述鄰域元胞到軌道車輛出口的相對距離，確定所述中間元胞和所述鄰域元胞所受火災斥力強度；

依據所述相對距離、所述中間元胞和所述鄰域元胞中的數值、所述火災斥力強度、乘客間斥力和從眾吸引力計算所述乘客由所述中間元胞向所述鄰域元胞移動的移動概率，得到概率轉移矩陣；

選擇所述概率轉移矩陣中最大移動概率所對應的元胞作為所述乘客移動后對應的新的中間元胞，迭代計算概率轉移矩陣，直至所述乘客移動出軌道車輛出口，所述乘客數目減1；

獲取所述乘客數目由初始數目減為0時發生迭代計算的迭代耗時，以及最后一名乘客移動出軌道車輛出口的下車耗時；

將所述迭代耗時、所述下車耗時和所述軌道車輛開門耗時之和作為疏散總耗時，并輸出。

可選的，基于元胞自動機理論構建用于指示軌道車輛的車廂空間的疏散矩陣的過程，包括：

基于元胞自動機理論將所述軌道車輛所在空間劃分為多個大小相等的元胞；

通過數值映射的方式在所述每個元胞中將指代乘客和非乘客的信息映射出來，得到用于指示軌道車輛的車廂空間的疏散矩陣。