一种逃生路径规划方法技术

本申请提供一种逃生路径规划方法

【技术实现步骤摘要】
一种逃生路径规划方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及路线规划领域，特别涉及一种逃生路径规划方法
、
装置及存储介质
。

技术介绍

[0002]随着高层建筑
、
地下空间和大型商业综合体等大量增加，以及新能源
、
新材料
、
新工艺和新产品的广泛应用，火灾出现的频次大大增加，同时火灾的不确定性和不可控因素也急剧增大增多，火灾的伤亡情况和损失也大大增加
。
智慧消防是综合应用信息采集
、
数据处理和大数据分析决策等手段，集多种信息化手段于一体的处理方式，能够有效地减少火灾产生的机率，并降低火灾的损失
。
[0003]智慧消防可以在火灾现场提供实时分析和逃生疏散指引，以极大地增加逃生成功的几率
。
现有技术提供了多种逃生路径规划方法，第一类方式为采用路径规划方法离线规划出最优路径，然后在火灾发生时将最优路径下发以便被困人员逃生；该种方式虽然对火灾反应快速，但不能考虑火灾现场的实时情况，逃生路径的准确性较差
。
第二类方式为采用路径规划方法在线实时规划出最优路径
。
例如
CN201410482748.X、CN202011527646.7、CN202110830360.4
等，利用蚁群算法实时寻找最优逃生路径并给出指示信息，但是算法每次寻优都是在全局进行最优路径的搜索，计算过程计算量大，耗时较长，路径规划的实时性较差，不能满足被困人员逃逸的实时性要求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施方式的目的在于为解决现有技术中存在的逃生路径规划实时性差，规划结果准确性低，不符合火灾现场实际状况的技术问题，提供一种逃生路径规划方法
、
装置和存储介质
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种逃生路径规划方法，所述方法具体包括：构建场地节点图，所述场地节点图中各个节点为火灾场地的各个路口和出口；根据受困人群在所述场地节点图的位置和所述受困人群的特征分割所述场地节点图，获得多个节点图区域；其中，根据所述受困人群距离所述场地节点图中出口节点的距离和所述受困人群的数量特征确定所述受困人群对应的出口节点，基于所述受困人群到达对应出口节点的最短路径分割所述场地节点图，获得多个节点图区域；确定与所述受困人群匹配的所述节点图区域；在与所述受困人群对应的所述节点图区域中规划逃生路径；其中，以所述受困人群在所述场地节点图的位置为起点，基于通道连接边的权重和蚁群算法从所述节点图区域中迭代确定最优下一节点，直至所述最优下一节点为所述节点图区域中的出口节点，获得所述受困人群的规划后的最优逃生路径
。
[0006]优选的，所述场地节点图中包括路口节点
、
出口节点和通道连接边，所述通道连接边用于连接所述路口节点或所述路口节点与所述出口节点；所述通道连接边至少包括距离属性
、
火灾属性和堵塞属性，所述火灾属性用于表征所述火灾场地中通道的火灾严重程度，所述堵塞属性用于表征所述火灾场地中通道的堵塞程度
。
[0007]优选的，获取通道连接边中的状态信息，基于获取到的状态信息确定当前时刻下的火灾属性和堵塞属性；根据所述火灾场地的结构属性确定火灾预测模型，预测第一未来时刻的火灾属性作为最终的通道连接边的火灾属性
。
[0008]优选的，基于所述距离属性
、
火灾属性和堵塞属性计算所述通道连接边的权重，所述通道连接边的权重用于表示逃生路径规划过程中的被选择概率；以所述受困人群在所述场地节点图的位置为起点，基于通道连接边的权重和蚁群算法从所述节点图区域中迭代确定最优下一节点，直至所述最优下一节点为所述节点图区域中的出口节点，获得所述受困人群的规划后的最优逃生路径
。
[0009]优选的，根据所述受困人群的数量特征确定需求出口数量，所述数量特征包括所述受困人群的数量，以所述受困人群到达出口节点的直线距离之和最小为目标，确定所述受困人群对应的出口节点，每个所述受困人群对应的出口节点的数量等于需求出口数量
。
[0010]优选的，所述基于所述受困人群到达对应出口节点的最短路径分割所述场地节点图，包括：基于所述受困人群到达对应最远出口节点的最短路径分割所述场地节点图，所述最短路径的起点为所述受困人群所在的位置，所述最短路径的终点为所述受困人群对应的最远出口节点，所述最短路径中包括多个路口节点和通道
。
优选的，以最短路径为边界分割所述场地节点图，获得多个不相交的节点图区域
。
[0011]优选的，所述根据受困人群在所述场地节点图的位置和所述受困人群的特征分割所述场地节点图，之前包括：根据受困对象的位置属性将多个受困对象聚类为一个或多个受困人群；根据每个类中的受困对象的位置确定聚类后受困人群在所述场地节点图的位置
。
[0012]优选的，所述在与所述受困人群对应的所述节点图区域中规划逃生路径，包括：基于通道连接边的权重和蚁群算法从
M
个相邻节点中确定最优下一节点
Q
，设
K(t)
表示在
t 时刻从结点
i
转移到结点
j
的状态转移概率：，其中
j∈M
个相邻节点，
a
ij
(t)、b
ij
(t)
分别为信息素和启发函数，启发函数
b
ij
(t)=k
，
k
为节点
i、j
之间通道连接边的权重
。
[0013]本专利技术第二方面提供一种逃生路径规划装置，所述装置具体包括：构建模块，用于构建场地节点图，所述场地节点图中各个节点为火灾场地的各个路口和出口；分割模块，用于根据受困人群在所述场地节点图的位置和所述受困人群的特征分割所述场地节点图，获得多个节点图区域；其中，根据所述受困人群距离所述场地节点图中出口节点的距离和所述受困人群的数量特征确定所述受困人群对应的出口节点，基于所述
受困人群到达对应出口节点的最短路径分割所述场地节点图，获得多个节点图区域；匹配模块，用于确定与所述受困人群匹配的所述节点图区域；规划模块，用于在与所述受困人群对应的所述节点图区域中规划逃生路径；其中，以所述受困人群在所述场地节点图的位置为起点，基于通道连接边的权重和蚁群算法从所述节点图区域中迭代确定最优下一节点，直至所述最优下一节点为所述节点图区域中的出口节点，获得所述受困人群的规划后的最优逃生路径
。
[0014]本专利技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于所述程序被处理器执行时实现前述逃生路径规划方法的步骤
。
[0015]本专利技术实施方式相对于现有技术而言，本专利技术提供的一种逃生路径规划方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种逃生路径规划方法，其特征在于，所述方法具体包括：构建场地节点图，所述场地节点图中各个节点为火灾场地的各个路口和出口；根据受困人群在所述场地节点图的位置和所述受困人群的特征分割所述场地节点图，获得多个节点图区域；其中，根据所述受困人群距离所述场地节点图中出口节点的距离和所述受困人群的数量特征确定所述受困人群对应的出口节点，基于所述受困人群到达对应出口节点的最短路径分割所述场地节点图，获得多个节点图区域；确定与所述受困人群匹配的所述节点图区域；在与所述受困人群对应的所述节点图区域中规划逃生路径；其中，以所述受困人群在所述场地节点图的位置为起点，基于通道连接边的权重和蚁群算法从所述节点图区域中迭代确定最优下一节点，直至所述最优下一节点为所述节点图区域中的出口节点，获得所述受困人群的规划后的最优逃生路径
。2.
根据权利要求1所述的逃生路径规划方法，其特征在于，所述场地节点图中包括路口节点
、
出口节点和通道连接边，所述通道连接边用于连接所述路口节点或所述路口节点与所述出口节点；所述通道连接边至少包括距离属性
、
火灾属性和堵塞属性，所述火灾属性用于表征所述火灾场地中通道的火灾严重程度，所述堵塞属性用于表征所述火灾场地中通道的堵塞程度
。3.
根据权利要求2所述的逃生路径规划方法，其特征在于，获取通道连接边中的状态信息，基于获取到的状态信息确定当前时刻下的火灾属性和堵塞属性；根据所述火灾场地的结构属性确定火灾预测模型，预测第一未来时刻的火灾属性作为最终的通道连接边的火灾属性
。4.
根据权利要求2所述的逃生路径规划方法，其特征在于，基于所述距离属性
、
火灾属性和堵塞属性计算所述通道连接边的权重，所述通道连接边的权重用于表示逃生路径规划过程中的被选择概率；以所述受困人群在所述场地节点图的位置为起点，基于通道连接边的权重和蚁群算法从所述节点图区域中迭代确定最优下一节点，直至所述最优下一节点为所述节点图区域中的出口节点，获得所述受困人群的规划后的最优逃生路径
。5.
根据权利要求1所述的逃生路径规划方法，其特征在于，根据所述受困人群的数量特征确定需求出口数量，所述数量特征包括所述受困人群的数量，以所述受困人群到达出口节点的直线距离之和最小为目标，确定所述受困人群对应的出口节点，每个所述受困人群对应的出口节点的数量等于需求出口数量
。6.
根据权利要求1所述的逃生路径规划方法，其特征在于，所述基于所述受困人群到达对应出口节点的最短路径分割所述场地节点图，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦峰，姚玉才，陆静亚，
申请(专利权)人：南京深业智能化系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：