[发明专利]公共场所人群疏散仿真方法及系统

权利要求书

1.一种公共场所人群疏散仿真方法，其特征在于，该方法包括如下 步骤：

a.根据需要仿真的场景创建三维虚拟环境，在所述三维虚拟环境中 导入建筑物和要疏散的人群，并设定疏散终点；

b.对上述创建的三维虚拟环境添加物理引擎支持；

c.将上述添加物理引擎支持的三维虚拟环境的信息进行离散化，形 成基于道路网络的拓扑结构图；

d.根据上述三维虚拟环境中人群个体的当前位置和疏散终点，利用 快速最短路径算法在所述拓扑结构图上得到每个个体的最短路径；

e.所述个体按照上述得到的最短路径向疏散终点疏散。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

判断所述个体在依照所述最短路径向疏散终点疏散过程中是否遇 到障碍物；

如果在疏散过程中遇到障碍物，则采用相对速度障碍物模型完成个 体在遇到障碍物时的避让，而后返回步骤d；

如果在疏散过程中没有遇到障碍物，则每个个体都到达疏散终点。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的步骤b包括：

采用ODE等物理引擎对创建的三维虚拟环境添加物理引擎支持， 然后设定包括但不限于重力加速度、最大速度、摩擦系数、每个个体质 量的物理条件。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤d具体包括：

根据人群个体的当前位置和疏散终点，设置人群的当前位置为 V1,V2…，疏散终点为S，并将所述当前位置和疏散终点加入到上述得 到的拓扑结构图中；

由Vi点到达S的最短路径记为D[i]，将所有D[i]初始化为无穷大， D[S]初始化为0；

不断尝试减小D数组的元素，最终将其中每一个元素减小到实际的 最短路径。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用相对速度障碍 物模型完成个体在遇到障碍物时的避让，具体包括：

根据人物模型在场景的大小得到该模型的包围盒大小，根据包围盒 大小设置每个个体的碰撞半径，假定每个人物疏散时速度为3m/s～8m/s 随机，运动方向都朝疏散终点方向运动，采用相对速度障碍物模型模拟 人群障碍物避让。

6.一种公共场所人群疏散仿真系统，其特征在于，该系统包括创建 模块、添加模块、离散模块、计算模块、疏散模块，其中：

所述创建模块用于根据需要仿真的场景创建三维虚拟环境，在所述 三维虚拟环境中导入建筑物和要疏散的人群，并设定疏散终点；

所述添加模块用于对上述创建的三维虚拟环境添加物理引擎支持；

所述离散模块用于将上述添加物理引擎支持的三维虚拟环境的信 息进行离散化，形成基于道路网络的拓扑结构图；

所述计算模块用于根据上述三维虚拟环境中人群个体的当前位置 和疏散终点，利用快速最短路径算法在所述拓扑结构图上得到每个个体 的最短路径；

所述疏散模块用于使所述个体按照上述得到的最短路径向疏散终 点疏散。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

判断模块，用于判断所述个体在依照所述最短路径向疏散终点疏散 过程中是否遇到障碍物；

避让模块，用于当疏散过程中遇到障碍物时，采用相对速度障碍物 模型完成个体在遇到障碍物时的避让。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的添加模块具体用 于：

采用ODE等物理引擎对创建的三维虚拟环境添加物理引擎支持， 然后设定包括但不限于重力加速度、最大速度、摩擦系数、每个个体质 量的物理条件。