[发明专利]一种室内人群疏散方法及系统

说明书

本发明公开了一种室内人群疏散方法，该方法包括场景模型初始化：根据行人所在的建筑场馆的平面图，将平面图按网格规则进行划分生成元胞空间，并对元胞空间进行初始化；行人疏散步骤：在确定了元胞状态更新规则的基础上，让每个行人占据的元胞在离散的时间步内根据规则进行状态更新，并记录每个时间步内的行人的位置直到所有行人逃离出场馆；路径规划：根据模型的运行结果以及行人的身份，对每个行人提供路径规划信息，指引其逃离场馆；本发明考虑了多种影响因素，从而在灾难发生时，通过该方法可以提高人群疏散的效率，避免人群拥挤，同时，利用该方法可以为每个人提供一个路径规划，引导每个人离开建筑或场馆，并避免与他人产生碰撞。

技术领域

本发明涉及人群疏散仿真的技术领域，具体涉及一种室内人群疏散方法及系统。

背景技术

随着现代社会的飞速进步和经济的快速发展，城市化的现象越来越严重，大型建筑物，如电影院、大型购物商场等越来越密集。这种密集化的大型建筑物在给人们带来了很多生活便利的同时，也给人们带来了很多安全隐患。

现在人们80-90％的时间都在室内活动，而近年来，各种室内公共安全问题和突发事件如火灾、地震等层出不穷，就2018年来说，全球共发生6.0级以上地震119次，而在火灾方面，全国消防部门接报火灾数十万起，这些灾难的突发性经常导致行人无法即时的疏散，从而造成数不胜数的伤亡人员，因此，如何在大型场馆内发生灾难时，对人群进行及时地疏散并为每个受灾群众提供疏散路线，尽最大可能挽救人民生命成为了一个值得研究并解决的问题。

针对室内人群疏散问题，传统的解决方法是请专家根据经验和建筑的布局等为建筑量身定做疏散方案，或者定期地在建筑或场馆内组织人员进行演习，但是随着建筑结构越来越复杂，请专家定制已经不足以应对突发事件发生时人群疏散的复杂度，而定期演习的方法不仅耗时耗力，而且易造成人群拥堵，因此这两种方法变得越来越不可行。

因此，随着计算机技术的发展，大家开始利用计算机对人群疏散和路径规划进行研究，并建立了各种仿真模型，从微观和宏观等各个层面进行建模模拟，从而为大型建筑和场馆中的人群疏散和人员路线规划提供了一种有效的途径，但是目前大多疏散模型都没有考虑到多个影响因素对于人群疏散的影响，疏散效率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种室内人群疏散方法，该方法可以解决人群疏散效率低，时间长，疏散过程中出现拥挤的问题，本发明还提供一种室内人群疏散系统。

技术方案：本发明所述的室内人群疏散方法，该方法包括：

场景模型初始化：首先构建由若干网格组成的元胞空间；然后，建立坐标系，元胞空间中的每个元胞可确定坐标位置，确定每个元胞的状态集，从而初始化出口元胞、障碍物元胞的状态；

行人疏散：首先，元胞的状态更新规则为：每个行人占据一个元胞，元胞状态的改变类比行人的移动，行人在走动的过程中的每一步代表了元胞状态更新的一个时间步；

其次，行人疏散的步骤包括：

S1、计算元胞空间中每个元胞的静态收益；

S2、判断是否所有行人均到达出口元胞的位置，若存在行人没有到达出口元胞的位置，则基于元胞和行人间的影响因素得到当前行人本身的元胞以及所在元胞的元胞邻域对当前行人的转移收益，选择所述转移收益最大的元胞作为当前行人下一个可能转移的元胞，并确认是否存在多个行人选择同一个元胞的冲突，若存在冲突，则选择累积竞争力最大的行人占据所述转移收益最大的元胞，并更新行人的累积竞争力和元胞的状态，否则，直接更新各个元胞的状态；

S3、循环步骤S2，直到所有行人均占据过出口元胞的位置，结束行人疏散；

所述步骤S2中的影响因素包括所述静态收益、元胞空间中每个元胞的行人间的排斥力、行人与障碍物间的排斥力、行人间的摩擦力、行人与障碍物间的摩擦力、行人间的从众行为和行人一步损耗；