[发明专利]基于行人拥挤度分析的人群疏散路径规划仿真方法

说明书

本发明公开了基于行人拥挤度的人群疏散仿真方法，包括：获取疏散人群数据，确定行人当前约束状态；根据行人当前的约束状态，计算行人的约束力；根据行人所受拥挤约束力，对行人所处的区域进行拥挤评估，并根据评估值计算行人疏散时选择某个疏散路径的概率，将概率最大的M个疏散路径提供给疏散人群，从而实现对人群疏散仿真路径的规划。

技术领域

本公开涉及疏散仿真技术领域，特别是涉及基于行人拥挤度分析的疏散目标规划仿真方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提高了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着社会物质和精神文明飞速的发展，在各类公共场所举行的大型集会逐渐增多，这些场所中的人群的往往有着较高的密度，并处于不稳定的状态，极易引发拥挤踩踏等安全事故。而事故起因除了公共建筑场所存在设计上的不合理之外，更重要的是面对紧急突发事件的应急管理措施不到位，导致人群疏散过程中出现本可避免的严重拥堵，给疏散人群带来生命和财产上的巨大损失。因此，如何提高对密集人群疏散的管理是公共安全研究中的一个重点工作。

目前，在疏散研究领域中，研究者们已经取得了许多的成果。比如说，通过合理规划疏散过程中的路径选择来提高疏散效率；根据疏散过程特征调整疏散场景设计；建立仿真模型模拟行人在不同危险情况下的疏散过程。这些成果有效地提高了疏散管理工作的效果。然而，除去以上研究，仍然有一些能够影响疏散管理效果的研究没有受到足够的重视。其中，疏散人群的拥挤度分析就是尤其值得注意的一项。

拥挤度分析是疏散管理中的一项重要辅助工作。准确的拥挤度既可以更好的为疏散中的路径规划提供判断依据，也可以作为调整疏散场景设计的标准。同时，能否正确的体现疏散人群的拥挤也是体现仿真模型效果的重要依据之一。因此，提高对疏散人群拥挤度的分析对于疏散管理有着重要的意义。然而相较于人群疏散管理中的其他研究，拥挤度分析的进展有比较明显的滞后。在以往的研究中，单纯基于密度的方法或基于流概念的基本图法是描述疏散人群拥挤度的常用方法。随着人群疏散研究的进一步发展，这些方法已经不能完全体现疏散人群的特征。比如说，这些方法难以体现密集人群中压力以及拥挤的传递对行人拥挤度的影响。

许多研究者们已经注意到这个问题，并对此进行了相应的研究。比如说，研究者们认为可以根据一段时间内疏散人群密度与速度的变化趋势来测量当前人群中拥挤度相对较高的区域，行人间速度变化的对比体现了拥挤度在人群中的不同的传递效果；为了更直观的体现行人的拥挤度受压力的影响，有的研究者们在建立的行人疏散模型中，提出伪压力这一概念来描述人群拥挤的传递对于行人运动的影响。这些工作极大的促进了拥挤度分析的研究。但我们也应该看到，拥挤度分析仍然有很大的研究空间，而如何分析疏散人群中，密集人群中行人个体受到的拥挤度，并尽可能地体现出行人个体拥挤度与疏散人群之间的关系，是目前疏散研究的当务之急。

因此，为了更好的分析疏散过程中行人个体的拥挤度来为疏散管理提供更准确的疏散信息，需要找出一种能够综合考虑疏散人群拥挤度与人群中行人个体的拥挤度之间的相互影响的方法。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了基于行人拥挤度的人群疏散仿真方法、系统、设备及介质，充分考虑了疏散人群的特性，根据不同的人群密度状态来判断行人的拥挤约束状态，通过参考已有的拥挤度分析方法和行人疏散运动建模方法来为疏散人群中的行人个体建立约束条件，最终通过计算行人个体的拥挤约束力来表示行人的拥挤度。

第一方面，本公开提供了基于行人拥挤度的人群疏散仿真方法；

基于行人拥挤度的人群疏散仿真方法，包括：

步骤(1)：获取疏散人群数据，确定行人当前约束状态；

将行人的约束状态分为三种情况：

情况一：行人的运动只受自身主动力的约束；