[发明专利]建筑物应急疏散高效实时控制系统

摘要

本发明属于公共安全技术领域，具体为一种建筑物应急疏散高效实时控制系统。本发明控制系统，是基于粗略网络模型，充分利用其计算量小、实时性好的特点，并将人群诸如拥挤等人的行为因素与恐慌等心理因素作为扰动动态实时地加以考虑，采用疏散时间均衡控制策略，以达到建筑物应急疏散中的高效实时性与疏散场景的动态性问题，从而在建筑物内有火灾、有毒气体泄漏或地震发生等紧急情况下，使疏散人员在尽可能短的时间内从危险区域转移到安全地带，避免和减少人员伤亡。

主权项

建筑物应急疏散高效实时控制系统，是基于粗略网络模型的，在粗略网络模型中，各通道疏散完成时间由如下因素确定：通过该通道的人群数量、人群移动速度、通道长度、通道动态容量；通道i的疏散完成时间Ti由下式确定：（1）其中，V表示人群移动速度，No.i表示通道i上的人群数量，Li表示通道i的长度，DCi表示通道i的动态容量，i=1, 2, …, N；对于该疏散网络，最优疏散控制策略即疏散时间最短为：分配各通道上的人群数量，使各通道具有相等的通行时间：（2）且满足总人群数量关系约束：（3）其中，No.T表示疏散人群总数量；从控制角度来说，各通道的控制系统为：由控制器i控制疏散通道i的疏散人群数量；控制器i根据通道期望时间Ti计算该疏散通道i的疏散人群数量，疏散通道i的疏散时间Ti由式（1）确定；控制器i在计算本通道人群数量时需要满足式（3）的疏散总人群数量约束；其特征在于，对于存在扰动的情形，引入带扰动的闭环控制系统，即把疏散人群行为因素、疏散场景动态变化因素以及其它不确定性因素等统一归结为疏散通道扰动Dti；并把疏散通道i的疏散时间Ti反馈到控制器i，与通道期望时间Ti进行比较，并控制疏散通道i的疏散人群数量；对于多疏散通道情形，采用疏散时间均衡控制系统，即对于疏散通道i的疏散时间Ti，计算其代数平均值，并将其反馈给各控制器i，各控制器i再根据通道期望时间Ti计算该疏散通道i的疏散人群数量；各通道控制回路的控制器输入是：所有通道的疏散时间的平均值与本通道的期望疏散时间之差；控制器的输出为本通道上的疏散人群数量。