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专利号: 201910889257X
申请人: 山东师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种人群疏散仿真方法,其特征是,包括:场景网格离散化:将大场景细化成由多个小网格组成;

初始化行人粒子:将人群视为可带电粒子;

赋予每个网格电荷:根据行人粒子距离出口的远近由大到小赋予网格电荷;

移动的行人粒子所携带的电荷发生变化从而映射为时变场,利用时变场中等电位线疏密程度体现行人粒子位置的变化而发生不同程度的疏密改变;

改进的社会力模型引入出口吸引力和同伴吸引力,分别描述了出口对行人的吸引作用及行人的成群结队现象;

利用时变密度场结合改进的社会力模型控制行人粒子以最优的路径向出口移动,通过等电位线疏密程度的变化,不断更新场景内人群密度情况,直至场景内及出口外人群密度为0,完成疏散。

2.如权利要求1所述的一种人群疏散仿真方法,其特征是,将大场景细化成由多个小网格组成,具体步骤为:对给定场景内部进行均匀的细网络划分;

找出每个场景的出口,增加对出口外围部分的网络划分,选择以出口为圆心,半径为R的辐射半圆为外部需划分网格的区域。

3.如权利要求1所述的一种人群疏散仿真方法,其特征是,赋予每个网格电荷,具体为:每个出口为固定点,出口处电荷设置为0;

出口外部电荷设置为负数;

与出口相邻的网格电荷依次+1或-1;

存在多出口的情况时,会存在电荷交叉点,电荷交叉点的设置规则为电荷统一化处理。

4.如权利要求1所述的一种人群疏散仿真方法,其特征是,场景内粒子的移动规则具体为:移动分为纵向移动和横向移动;

起初粒子是随机分布在场景内的,每个网格都有电荷所以粒子也带上了相应的电荷;

如果粒子位于网格线上则采取低电荷优先原则,同一水平线上的移动粒子电荷不发生变化;

移动时,根据相邻网格是否为空闲即是否存在等电位线以及低电位处等电位线的密集程度来决定移动方向和速度;

此处粒子受全局目标和局部目标的双重制约,全局目标即为出口,局部目标即为由粒子附近密度和障碍物共同决定的移动方向。

5.如权利要求4所述的一种人群疏散仿真方法,其特征是,场景内粒子的移动时,如果行人粒子所在网格的相邻网格全部被占用,则行人将保持在原始位置或移向具有较大移动电位的网格。

6.如权利要求1所述的一种人群疏散仿真方法,其特征是,赋予每个网格电荷时,针对场景中的障碍物:障碍物的设定是已知的静态的障碍物;

障碍物的电荷设置为无限大;

障碍物周边的电荷只与出口的距离有关,与障碍物无关;

增加障碍物斥力对粒子选择移动目标位置的影响。

7.如权利要求1所述的一种人群疏散仿真方法,其特征是,改进的社会力模型描述人群个体动态及周围环境,包括:对于场景内的个体行人,通过社会力受力公式计算行人自身的驱动力、行人之间的排斥力、行人受墙或障碍物的力、出口对行人的吸引力和朋友对行人的吸引力的所受合力;

场景内的个体行人按照计算的所受合力进行行为运动。

8.一种人群疏散仿真系统,其特征是,

包括:

场景网格离散化模块,被配置为:将大场景细化成由多个小网格组成;

行人粒子初始化模块,被配置为:将人群视为可带电粒子;

网格电荷赋予模块,被配置为:根据行人粒子距离出口的远近由大到小赋予网格电荷;

疏散模块,被配置为:将移动的行人粒子所携带的电荷发生变化映射为时变场,利用时变场中等电位线疏密程度体现行人粒子位置的变化而发生不同程度的疏密改变;

将改进的社会力模型引入出口吸引力和同伴吸引力,分别描述了出口对行人的吸引作用及行人的成群结队现象;

利用时变密度场结合改进的社会力模型控制行人粒子以最优的路径向出口移动,通过等电位线疏密程度的变化,不断更新场景内人群密度情况,直至场景内及出口外人群密度为0,完成疏散。

9.一种计算机设备,其特征是,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任一所述的一种人群疏散仿真方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的一种人群疏散仿真方法的步骤。