[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

本發明提供了預測人群疏散能力瓶頸的方法、裝置、設備及存儲介質，涉及人員疏散技術領域。本申請中，根據每個時刻對應的行人分布圖利用泰森多邊形方法構建行人分布的密度圖。將不同時刻的行人分布的密度圖輸入生成對抗網絡進行訓練，經過訓練標定好的生成對抗網絡輸入當前階段的行人密度分布圖，能夠快速輸出下一時刻預測的行人密度分布圖。基于預測的行人密度分布圖，對預測結果進行分析與評估，判斷疏散瓶頸口可能出現的位置，以及評價每個瓶頸的擁擠程度，以便在疏散過程對行人進行實時的指導，提高疏散效率。

技術領域

本發明涉及人員疏散技術領域，具體而言，涉及預測人群疏散能力瓶頸的方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

人員疏散過程是一個非常復雜的動態過程，在動態變化中，需要做到行人流量與設施通過能力相互適配，否則就會造成行人擁堵。疏散能力瓶頸是行人擁堵的主要位置，是影響行人疏散時間的重要因素。通常在較為復雜的建筑設置中，緊急情況發生時，疏散瓶頸位置往往無法直觀預見。

發明內容

本發明的目的在于提供預測人群疏散能力瓶頸的方法、裝置、設備及存儲介質，以改善上述問題。為了實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

第一方面，本申請提供了預測人群疏散能力瓶頸的方法，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。

第二方面，本申請還提供了預測人群疏散能力瓶頸的裝置，包括構建模塊、模擬模塊、計算模塊、訓練模塊和識別模塊，其中：

構建模塊：用于獲取人群在疏散過程中的人群分布圖；

計算模塊：用于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；

訓練模塊：用于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；

識別模塊：用于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。

第三方面，本申請還提供了預測人群疏散能力瓶頸的設備，包括：

存儲器，用于存儲計算機程序；

處理器，用于執行所述計算機程序時實現所述預測人群疏散能力瓶頸的方法的步驟。

第四方面，本申請還提供了存儲介質，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述預測人群疏散能力瓶頸的方法的步驟。

本發明的有益效果為：

本申請中，根據每個時刻對應的行人分布利用泰森多邊形方法構建行人分布的密度圖。建立密度圖時序變化的數據庫之后，設計基于Pix2pix的生成對抗網絡并將不同時刻的行人分布的密度圖輸入生成對抗網絡進行訓練，經過訓練標定好的生成對抗網絡輸入新場景在當前階段的行人密度分布圖，能夠快速輸出下一時刻預測的行人密度分布圖。基于預測的行人密度分布圖，對預測結果進行分析與評估，判斷疏散瓶頸口可能出現的位置，以及評價每個瓶頸的擁擠程度，以便在疏散過程對行人進行實時的指導，提高疏散效率。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明實施例了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。