[发明专利]一种基于时空交互过程的突发事件人群应急疏散模拟方法

权利要求书

1.一种基于时空交互过程的突发事件人群应急疏散模拟方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，基于统一的时空框架，构建突发事件与个体及个体之间的时空交互机制；实现方式包括初始化人群疏散地理场景，构建原生事件态势感知有效时空域，进行突发事件驱动下的移动人群态势感知分析；所述突发事件驱动下的移动人群态势感知分析，包括基于原生事件态势感知有效时空域，利用时空切片提取逐一时刻的原生事件态势感知有效空间域，并根据当前时刻个体的空间位置判断个体与原生事件态势及人群疏散态势的感知关系，更新个体状态；

步骤2，基于步骤1的时空交互机制分析，构建个体时空动态疏散行为，利用socialforce model模拟突发事件驱动下的人群疏散过程，并进行疏散评价指标分析；实现方式包括以下处理，

移动个体时空疏散行为分析，包括构建态势感知行为、构建出口选择行为和构建路径规划行为；所述构建态势感知行为，包括根据移动个体的状态分析，判断该个体是否感知态势，处于自由移动状态或态势感知反应状态的个体将保持原有运动状态；处于态势感知状态的个体构建出口选择行为和路径规划行为；

人群移动过程分析，包括根据原生事件态势感知有效时空域和突发事件驱动下的移动人群态势感知分析，利用social force model计算个体受到的作用力的合力，然后计算个体的加速度，并更新个体下一时刻的空间位置，实现人群移动过程；

排队疏散分析，包括计算各个时刻各个出口的排队序列，根据出口通行效率更新个体的排队状态，通过出口离开的个体将从疏散场景中删除；

疏散评价指标分析，包括根据个体疏散过程中每一时刻的位置坐标，计算疏散评价指标。

2.根据权利要求1所述基于时空交互过程的突发事件人群应急疏散模拟方法，其特征在于：步骤1包括以下子步骤，

步骤1.1，初始化人群疏散地理场景，包括按照预设的空间分辨率对地理场景进行空间剖分，构建栅格化地理场景，初始化人群个体的空间位置；

步骤1.2，构建原生事件态势感知有效时空域，实现如下，

根据突发事件类型和空间位置构建原生事件态势传播至地理场景各栅格位置的最早时间，得到原生事件态势最早感知曲面h(t)，其中，t表示某一时刻，p表示某一空间位置，p₀表示事件发生的空间位置，t₀表示事件发生时刻，v(t)表示原生事件态势传播速度，λ表示原生事件态势传播速度各向异性参数，Dis()表示空间距离函数；

对原生事件态势最早感知曲面h(t)进行邻域分析，求解每个栅格在其邻域范围内态势感知最早时间的最大值，代表在每个栅格位置处个体进行态势感知的最晚时间，由此得到的曲面称为原生事件态势最晚感知曲面g(t)，g(t)＝{p|t_p＝max(Neighbor(p,O))|p∈h(t)}，其中，t_p表示在某位置p处的原生事件态势最晚感知时间，Neighbor(p,O)表示对某栅格位置p进行阶数为O的邻域分析，O＝ceil(V_max/R)，V_max表示个体运动最大速度，R表示地理场景的栅格分辨率，ceil()表示向上取整函数；

由此得到该地理场景进行态势感知的有效时空范围，表示原生事件态势最晚感知曲面和原生事件态势最早感知曲面所包围的时空域，称为原生事件态势感知有效时空域δ(t)，δ(t)＝{p|h^-1(p)≤t_p≤g^-1(p)}，其中t_p表示在某栅格位置p处的原生事件态势感知有效时间，h^-1(p)表示在某栅格位置p处的原生事件态势最早态势感知时间，g^-1(p)表示在某栅格位置p处的原生事件态势最晚态势感知时间；

步骤1.3，突发事件驱动下的移动人群态势感知分析，包括基于步骤1.2中的原生事件态势感知有效时空域δ(t)，利用时空切片提取逐一时刻的原生事件态势感知有效空间域δ'(t)，δ'(t)＝{p|t＝t'}，并根据当前时刻个体的空间位置判断个体与原生事件态势及人群疏散态势的感知关系，更新个体状态，其中，t'表示某一时空切片的对应时刻。