[發明專利]預測人群疏散能力瓶頸的方法、裝置、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202210791758.6
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN114862070B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 陳娟;馬劍;夏鈐強;趙思琪;宋丹丹
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/08;G06N3/04;G06T7/62;G06V10/774;G06V10/82;G06V20/52
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 劉林;陳攀

1.預測人群疏散能力瓶頸的方法，其特征在于，包括：

獲取人群在疏散過程中的人群分布圖；

基于所述人群分布圖利用泰森多邊形法計算，得到人群密度圖；

基于不同時刻的所述人群密度圖訓練生成對抗網絡模型，得到人群密度預測模型；

將人群疏散過程的實時數據輸入所述人群密度預測模型，并根據輸出結果和預設規則對人群疏散能力瓶頸進行預測，所述預設規則為自定義的疏散能力瓶頸等級規則；

其中，人群密度預測模型的訓練方法包括：

基于所有的所述人群密度圖，獲取至少十組對應的第一圖像和第二圖像，每組對應的所述第一圖像和所述第二圖像分別為前一時刻和后一時刻所對應的二維矩陣灰度圖，所述二維矩陣灰度圖是基于所述人群密度圖進行歸一化預處理得到的矩陣；

訓練所述生成對抗網絡模型時，將所述第一圖像作為所述生成對抗網絡模型中生成器網絡的輸入值，輸出生成圖像和第一分數值，并根據第一預設損失函數進行梯度反傳更新各項參數；將與所述第一圖像對應的所述第二圖像和所述生成圖像作為所述生成對抗網絡模型中判別器網絡的輸入值，輸出第二分數值，并根據第二預設損失函數進行反向傳播梯度更新各項參數；

基于每組對應的所述第一圖像和所述第二圖像分別訓練所述生成對抗網絡模型，且對所述生成器網絡和所述判別器網絡進行交替訓練，得到所述人群密度預測模型。

2.根據權利要求1所述的預測人群疏散能力瓶頸的方法，其特征在于，所述人群分布圖的獲取方法包括：

基于元胞自動機模型和場景數據進行建模，得到元胞空間集合，所述元胞空間集合包括障礙空間集合和行走空間集合，所述障礙空間集合是基于所述場景數據構建的因障礙物存在而致使行人不可通過的所有的障礙空間；所述行走空間集合是基于所述場景數據構建的所述行人可通過的所有的行走空間，且每個所述元胞空間均具有對應的場域值標簽；所述場域值標簽是基于所述元胞空間不同的位置參數而設置的不同數值；

基于所述行走空間集合，隨機模擬人群的疏散過程得到人群分布圖。

3.根據權利要求2所述的預測人群疏散能力瓶頸的方法，其特征在于，基于所述行走空間集合，隨機模擬人群的疏散過程得到人群分布圖，包括：

獲取第一信息和第二信息，所述第一信息包括所述行人在當前所述元胞空間中的阻礙參數和所述場域值標簽，所述阻礙參數包括障礙物參數和人群阻礙參數；所述第二信息為自定義隨機產生的概率值；

基于所述第一信息計算，得到轉移概率，所述轉移概率為所述行人由當前的所述元胞空間移動至下一個所述元胞空間的概率；

基于所述轉移概率計算，得到轉移累計概率；

基于所述第二信息和所述轉移累計概率，確定運動方向；

基于同一個所述行人的所有所述運動方向的累計統計，形成行走路線；

基于所有所述行人的所述行走路線進行統計，得到所述人群分布圖。