[发明专利]一种基于预测时间的多出口疏散方法

权利要求书

1.一种基于预测时间的多出口疏散方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

第一步，提出预测疏散时间获取公式；

预测疏散时间为：

其中：为个体p在t时刻到达出口g的预测疏散时间，为个体p在t时刻到达出口g的最优路径长度，v⁰为疏散人群的期望速度，为t时刻排列在个体p之前且对应出口g的个体总数，为出口g与期望速度v⁰对应的出口疏散能力；

第二步，基于A*算法的全局路径最优规划；

在房间内建立坐标系，以房间的左下角为原点，坐标系x轴有W个小格，坐标系y轴有L个小格，设房间由W*L个网格组成，同时每一个网格只能被一个行人占据，四面墙上分别设有出口，出口大小根据实际情况设置；

设基于A*算法的行人邻域模型为一阶摩尔模型，当前行人所处小格的八个相邻小格代表八个从当前行人所处小格出发的行进方向，对相邻的八个小格进行评估，获取行人的路径；

A*算法的邻域评估为：

F＝G+H

其中：F为评估值，G为从起点到指定方格的移动代价，H为从指定方格移动到终点目标的估算成本；

通过A*算法得到最优路径，根据方形房间的长宽大小，求得最优路径长度行人在疏散过程中按照A*算法求取的最优路径进行目标选择；

第三步，提出计算出口疏散能力的公式；

设疏散能力采用出口宽度和人群期望速度共同决定，即：

其中，w^g表示门宽；v⁰为行人的期望速度，a、b、k为常数；

根据第二步得到的最优路径长度和第三步得到的出口疏散能力最终得到预测疏散时间

2.根据权利要求1所述的一种基于预测时间的多出口疏散方法，其特征在于，所述的步骤二中，G的取值设为：上下左右移动代价为10，斜上方和斜下方移动代价为14。

3.根据权利要求1所述的一种基于预测时间的多出口疏散方法，其特征在于，所述的步骤二中，估算成本H的求取是通过计算当前小格经历横向或者纵向移动到达目的地所经过的小格数来确定。

4.根据权利要求1所述的一种基于预测时间的多出口疏散方法，其特征在于，所述的步骤二中，设置open list存放可能成为最优路径的小格，设置close list来存放已经处理过的小格；A*算法通过以下几个步骤完成：

(1)将与起点相邻的小格放入open list中；

(2)求取open list中小格的F值，并且选取F值最小的小格作为处理的主要节点，并将这个节点移动到close list中去；

(3)对于当前处理的主要小格旁的八个小格进行判定；

①如果小格满足条件：已经在close list中或者小格所处位置为障碍物，则忽略该小格，不满足该条件则执行以下操作；

②如果小格不在open list中，则将其加入open list，并把当前主要处理的小格设置为其父方格，并计算出该小格的F、G、H；

③如果小格已经在open list中，检查这条路径是否为最优路径，若是则将当前主要处理小格设置为该小格的父方格，并重新计算该小格的F、G、H；若不是则不操作；

(4)重复以上(2)、(3)步骤，直到终点小格被收入了open list中，查询结束；

(5)保存路径，从终点开始每个小格沿父方格移动至起点，得到最优路径。

5.根据权利要求1所述的一种基于预测时间的多出口疏散方法，其特征在于，所述的步骤三中，v⁰取值为1.33～1.41米/秒。

6.根据权利要求1所述的一种基于预测时间的多出口疏散方法，其特征在于，所述的步骤三中，a＝11.68，b＝0.4881，k＝0.5683。