[发明专利]一种考虑疏散引导的室内多出口行人流仿真方法

摘要

本发明涉及一种考虑疏散引导的室内多出口行人流仿真方法，首先将室内空间做格网化处理，接着初始化疏散人员，以均匀随机分布将疏散行人安排在随机的空白元胞中，且以与引导人员不同颜色的圆点表示；然后搜索各元胞内的行人，解析各行人所受到的引导作用力、行人之间作用力、可见出口吸引力、障碍物斥力，确定各行人可能前往的四个方向，以此得到方向矩阵A；最后解析方向矩阵，各行人参与竞争，得到实际移动方向；更新行人位置，直至所有行人到达出口。本发明能够完善现有基于元胞自动机的行人流疏散模型，揭示多出口引导疏散场景中行人流疏散效果与引导作用之间的内在规律，为行人流疏散引导策略的评估与优化提供理论支持。

主权项

1.一种考虑疏散引导的室内多出口行人流仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：将室内空间做格网化处理，构成(W+2)·(W+2)的二维离散元胞网格系统；根据室内疏散策略对格网化后的室内空间进行场景设置，以不同颜色方格或圆点分别代表墙壁、出口、障碍物、引导人员；步骤S2：初始化疏散人员，以均匀随机分布将疏散行人安排在随机的空白元胞中，且以与引导人员不同颜色的圆点表示；步骤S3:搜索各元胞内的行人，解析各行人所受到的引导作用力、行人之间作用力、可见出口吸引力、障碍物斥力，确定各行人可能前往的四个方向，以此得到方向矩阵A；步骤S4：解析方向矩阵，各行人参与竞争，得到实际移动方向；步骤S5：更新行人位置，直至所有行人到达出口；其中，所述步骤S3具体包括以下步骤：步骤S31:计算引导作用力其中，D为引导人员的最大引导系数；φ为个体引导时目标视轴与干扰视轴的夹角，群体引导时φ＝0；n为单独引导集中程度系数，该程度系数越大则单独引导效果越明显；r为正确引导人员到疏散行人的距离；r′_i为其他作为干扰的引导人员到疏散行人的距离；为引导作用力的方向，其方向从疏散行人指向正确引导人员的所在的出口；步骤S32：计算行人之间作用力其中，表示行人排斥力；表示行人吸引力；k_ab为行人斥力系数；g_ab为行人引力系数；r_ab为疏散行人a与疏散行人b之间的距离；d_ab为疏散行人a与疏散行人b之间的最小步长；w为视野范围步长；q_a为行人a的带电系数；q_b为行人b的带电系数；为行人斥力的方向，为行人斥力的方向；步骤S33：计算障碍物斥力其中，k_wb为障碍物斥力系数；r_wb为障碍物w与疏散行人b之间的距离；d_wb为障碍物w与疏散行人b之间的最小步长；w为视野范围步长；q_w为障碍物w的带电系数；q_b为行人b的带电系数；为障碍物斥力的方向；步骤S34：计算可见出口吸引力其中，E为可见出口引力系数；d_exit为可见出口与疏散行人之间的最小步长；w为视野范围步长；为可见出口吸引力的方向，其方向从疏散行人指向可见出口；步骤S35：得到方向矩阵A：其中，Address是该行人原先的位置，m₁,m₂,m₃,m₄∈{±1,±(W+1),±(W+2),±(W+3)}。