[发明专利]基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法及仿真方法，通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络；疏散网络中包含节点集合、路段的集合、以及所有路段长度与宽度的集合；根据火灾时人员疏散特性，对各节点和路段添加属性；定义人员的属性和数值范围，其中人员标志位用于区分继续行走和停止前行；计算人员所在路段的危险程度，危险程度越高，人员疏散优先级越高；计算人员疏散路径；通过确定人群密度与人员移动速度关系，实时计算所有路段人员移动速度；设置路段的人员最大容量，根据人员疏散优先级来判断所有人员是否继续移动。本发明能够准确模拟火灾场景的应急疏散，为制定合理的疏散预案提供有力支撑。

技术领域

本发明涉及远洋邮轮火灾情形的人员疏散仿真领域，尤其涉及一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法及仿真方法。

背景技术

人员疏散仿真模型的建立是确定应急疏散方案的基础，人员疏散模型是否与实际情况相符直接决定了仿真实验结果的正确性。面对大型建筑物发生火灾时，室内人员流量大、内部结构复杂、应急疏散通道拥堵以及不同路段的受灾程度各不一样等特点，传统的人员疏散模型都是基于人员个体细节或行人流来进行人员运动建模，这些人员疏散模型通常只能模拟人员正常情况下的人员疏散行为，然而对于存在路段拥堵和火灾的应急疏散仿真，其结果与实际疏散偏差较大，无法有效的确定合理的应急疏散预案。

发明内容

本发明主要目的在于：提供一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法及仿真方法，能够准确模拟火灾场景和制定合理的疏散预案。

本发明所采用的技术方案是：一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法，本方法包括以下步骤：

S1、构建疏散网络：

通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络；疏散网络中包含节点集合、路段的集合、以及所有路段长度与宽度的集合；

根据火灾时人员疏散特性，对各节点和路段添加属性；节点的属性包括节点编号、邻接节点集合、邻接路段集合、节点种类、距出口节点的最短路径及长度，所述节点种类包括安全节点、危险节点、出口节点和火灾节点；路段的属性包括路段编号、首节点编号、尾节点编号、面积、人员数量、路段的危险程度和路段的人群密度；

S2、建立人员疏散模型：

在所述疏散网络基础上，定义人员的属性和数值范围，人员属性包括人员编号、人员所在路段编号、路段首节点编号、路段尾结点编号、人员移动速度、人员距路段节点的距离、人员标志位、人员疏散优先级、人员前往的下个路段编号、人员前往的节点编号、人员疏散路径；其中人员标志位用于区分继续行走和停止前行；

通过火灾区域与火灾产物浓度分析，计算人员所在路段的危险程度，危险程度越高，所述的人员疏散优先级越高；

S3、计算所有区域前往出口节点并避开火灾区域的最短路径，作为所述的人员疏散路径；

S4、通过确定人群密度与人员移动速度关系，实时计算所有路段所述的人员移动速度；

S5、设置路段的人员最大容量，并根据人员疏散优先级来判断所有人员是否继续移动，当下一个前往的路段达到人员最大容量，则停止移动，从而赋值给所述人员标志位。

按上述方案，所述的S1中，通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络，具体为：

读取邮轮数据，根据邮轮不同设施的功能，将邮轮划分区域；

对邮轮不同区域的中心设置节点；

判断不同区域之间是否相互连接，将相互连接的区域中心点相连；

然后生成疏散网络。

按上述方案，所述的S2中，人员受火灾产物的影响系数通过以下公式计算得到：