[发明专利]一种基于多智能体的井下应急撤离虚拟人群仿真方法

权利要求书

1.一种基于多智能体的井下应急撤离虚拟人群仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、建立虚拟矿井紧急撤离仿真模型，包括人群仿真引擎，几何场景仿真引擎，场景数据库，事件记录器及人机交互界面；其中所述人群仿真引擎用于生成多智能矿工群体，将矿工分为若干不同的角色，模拟矿难发生时不同角色具体反应；所述几何场景仿真引擎用于生成出3D的图像场景，实现场景的渲染、以及与人物的动态仿真；所述场景数据库包括几何场景库及物理环境参数库；所述事件记录器用于记录仿真事故模拟情况，用于进一步对矿难的分析，所捕获的事件也用于与已知事件进行比较以获得撤离方案；所述人机交互界面用于将计算机生成的图像，由3D眼镜、3D音效设备处理后生成3D环境，通过数据手套以及头盔，用户实时的与虚拟场景进行动态的交互；

102、根据步骤101建立的虚拟矿井紧急撤离仿真模型，采用面向角色理论进行仿真；

A1、在模拟环境中矿工A正常工作；

A2、矿工A检查是否有火灾或烟雾突发情况，当没有突发情况则跳转到A1，反之则跳转至步骤A3；

A3、矿工A通知其他矿工到指定点集合，获取逃跑线路，并判断道路是否畅通，若道路畅通则跳转到A6,反之跳转到步骤A4；

A4、判断矿工A是否为领导者，若不是领导者则跳转到A6，反之跳转到步骤A5；

A5、矿工A搜索矿井框架路线，获得新的逃跑路线，并将路线传达给其他矿工；

A6、跟随领导者，跳转至步骤A7;

A7、判断所有矿工是否健康，若矿工B身体健康值低于规定值,则在原地等

待救援，反之跳转至步骤A8；

A8、领导者判断撤离路线环境是否安全，若不安全则跳转到A4,反之跳转

至步骤A9；

A9、安全完成撤离。

2.根据权利要求1所述的基于多智能体的井下应急撤离虚拟人群仿真方法，其特征在于：步骤101中的多智能体矿工包括感知模块、运动模块、认知模块、行为模块及内部属性模块，其中，所述感知模块获取虚拟环境中的各种信息；所述运动模块用于对虚拟矿工的运动合成和控制；所述认知模块实现任务规划与路径规划；所述行为模块用于规划一个任务完成；所述内部属性模块用于反应井下矿工的生理、心理状态。

3.根据权利要求1所述的基于多智能体的井下应急撤离虚拟人群仿真方法，其特征在于：步骤101中场景数据库中的几何场景库包含有虚拟矿井环境的主要数据信息，几何场景库将虚拟矿井处理为一种分层模型，包括高层拓扑图与底层网格地图，在撤离时，领导者矿工根据高层拓扑图由Dijkstra算法寻找出粗略的逃生路径，进行全局路径导航；如果遇到障碍则进行精确路径规划，虚拟矿工应用几何场景网格图，由A*算法实现局部路径规划。

4.根据权利要求1所述的基于多智能体的井下应急撤离虚拟人群仿真方法，其特征在于：步骤101中场景数据库中的物理环境参数库存储有虚拟场景中的温度、湿度、瓦斯浓度及烟雾值环境参数。