【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑内人员疏散路径优化，具体涉及一种基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法及系统。
技术介绍
1、随着经济的发展和城市化进程的加快，城市人口越来越密集。同时,城市内的建筑土地资源紧张的问题也逐渐突出，这使得城市中发展多高层建筑和大型公共场所成为必然选择。这些建筑空间大、功能多样，往往聚集了大量人群。一旦发生地震、火灾、洪水、恐怖袭击等突发紧急事件，极易造成重大人员伤亡。因此，城市内的各种大型综合体、高层建筑等人员密集场所的人员安全已成为社会各界关注的焦点。当建筑物内发生紧急情况时，如果其内部人群能够迅速、安全地完成疏散，就能有效减少甚至避免人员伤亡。这突显了高效疏散对于保障建筑内人员的生命安全具有重要的意义。综上，通过科学合理的方式确定高效的建筑内人员应急疏散路径，具有较强的现实应用需求。
2、现有的研究普遍通过应用遗传算法、蚁群算法、粒子群优化等智能算法来求解疏散路径的优化问题。这类优化算法普遍将拥挤发生位置不可通行作为优化过程的约束条件，以避免极端拥挤引发的踩踏事件发生。然而，在大多数真实的疏散过程中，当人群处于拥挤状态时，人员往往是能够通过拥挤发生的位置，只是人员通过拥挤处的运动速度会有较为明显的减缓。由此可见，上述这种处理方式并不能真实准确地反映人群拥挤对于疏散过程中影响，所以无法在优化过程中合理地考虑拥挤状态下人群疏散的实际情况。人群拥挤对于建筑内整体疏散效率影响较为严重，有必要在人员疏散路径优化过程中准确合理地考虑其影响。
3、本申请以申请号为cn20241042027
技术实现思路
1、本专利技术解决了现有技术中所涉及的路径优化方法并不能真实准确地反映人群拥挤对于疏散过程中影响，无法在路径优化的过程中合理地考虑拥挤状态下人群疏散的实际情况，即人群拥挤对于建筑内整体疏散效率影响较为严重的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：
3、方案一、基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，所述方法包括：
4、步骤一、由待分析案例的建筑平面图生成对应的疏散路网模型g(v,e)；
5、步骤二、基于步骤一所得到的疏散路网模型g(v,e)确定疏散人员分布方案pnum；
6、步骤三、基于步骤二所确定疏散人员分布方案pnum，确定最短路疏散路径方案pr_min，所述最短路疏散路径方案pr_min包括确定各群体的备选疏散路径集sap以及群体备选疏散路径权重值矩阵dap；
7、步骤四、基于步骤三计算最短路疏散路径方案pr_min方案的疏散仿真结果，得到全局疏散时间tg0与完成疏散的群体编号k0；
8、步骤五、根据双向调动策略，确定待优化疏散群体集合ord_fsr_sv_set与ord_ssr_sv_set；
9、步骤六、基于步骤五所确定的待优化疏散群体集合ord_fsr_sv_set与ord_ssr_sv_set，设置初始的优化方案pr_oe；
10、步骤七、基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代优化第一优化调整区域内的群体的疏散路径，所述第一优化调整区域为全局最后一个完成疏散的群体所在的一侧疏散区域；
11、步骤八、基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代优化第二优化调整区域内的群体的疏散路径；所述的第二优化调整区域为将不包含最后一个完成疏散的群体的另一侧疏散区域为第二优化调整区域；
12、步骤九、输出最终的优化疏散路径方案pr_oe以及对应的疏散过程仿真计算结果。
13、进一步地，提供一个优选实施方式，步骤三中确定最短路疏散路径方案pr_min由floyd算法计算得到。
14、进一步地，提供一个优选实施方式，步骤六中设置初始的优化方案pr_oe的方法为将最短路疏散路径方案pr_min作为优化迭代过程中的初始的优化方案pr_oe，即令pr_oe＝pr_min，tg_oe＝tg0，同时取mfsr＝0。
15、进一步地，提供一个优选实施方式，步骤七中基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代优化第一优化调整区域内的群体的疏散路径的方法为：
16、s7.1、每次迭代仅调整一个群体的的疏散路径，该群体编号为ord_fsr_sv_set[mfsr]；
17、s7.2、计算出pr_temp方案的疏散仿真结果，得到全局疏散时间tg_temp；
18、s7.3、根据全局疏散时间tg_temp判断迭代是否终止
19、进一步地，提供一个优选实施方式，步骤八中基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代优化第二优化调整区域内的群体的疏散路径的方法为：
20、s8.1、每次迭代仅调整一个群体的的疏散路径，该群体编号为ord_ssr_sv_set[mssr]。
21、s8.2、计算出pr_temp方案的疏散仿真结果，得到全局疏散时间tg_temp；
22、s8.3、根据全局疏散时间tg_temp判断迭代是否终止。
23、进一步地，提供一个优选实施方式，步骤七中基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代优化第一优化调整区域内的群体的疏散路径还包括判断迭代是否终止的步骤。
24、进一步地，提供一个优选实施方式，s3中根据全局疏散时间tg_temp判断迭代是否终止的方法为：
25、若tg_temp<tg_oe，则更新pr_oe与tg_oe，即令pr_oe＝pr_temp，tg_oe＝tg_temp，同时进入下一步迭代；
26、若tg_temp>tg_oe，则停止迭代，退出步骤七。
27、方案二、本方案提出了一种基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化系统，所述系统包括：
28、疏散路网模型构建模块，用于由待分析案例的建筑平面图生成对应的疏散路网模型g(v,e)；
29、确定疏散人员分布方案pnum模块、基于疏散路网模型构建模块所得到的疏散路网模型g(v,e)确定疏散人员分布方案pnum；
30、最短路疏散路径方案pr_min确定模块，用于基于确定疏散人员分布方案pnum模块所确定疏散人员分布方案pnum，确定最短路疏散路径方案pr_min，所述最短路疏散路径方案pr_min包括确定各群体的备选疏散路径集sap以及群体备选疏散路径权重值矩阵dap；
31、群体编号k0确定模块，用于基于最短路疏散路径方案pr_min确定模块计算最短路疏散路径方案pr_min方案的疏散仿真结果，得到全局疏散时间tg0与最后完成疏散的群体编号k0；
32、确定可优化疏散群体集合模块，用于根据双向调动策略本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤三中确定最短疏散路径方案PR_min由Floyd算法计算得到。
3.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤六中设置初始的优化方案PR_oe的方法为将最短路疏散路径方案PR_min作为优化迭代过程中的初始的优化方案PR_oe，即令PR_oe＝PR_min，tg_oe＝tg0，同时取mFSR＝0。
4.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤七中基于步骤六所设置的初始的优化方案PR_oe迭代优化第一优化调整区域内的群体的疏散路径的方法为：
5.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤八中基于步骤六所设置的初始的优化方案PR_oe迭代优化第二优化调整区域内的群体的疏散路径的方法为：
6.根据权利要求1所述的基于最短全局疏
7.根据权利要求6所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，S3中根据全局疏散时间tg_temp判断迭代是否终止的方法为：
8.基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化系统，其特征在于，所述系统包括：
9.计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述处理器运行所述存储器存储的计算机程序时，所述处理器执行权利要求1至7中任一项所述的公式的确定方法。
10.计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中中任一项所述的公式的确定方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤三中确定最短疏散路径方案pr_min由floyd算法计算得到。
3.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤六中设置初始的优化方案pr_oe的方法为将最短路疏散路径方案pr_min作为优化迭代过程中的初始的优化方案pr_oe，即令pr_oe＝pr_min，tg_oe＝tg0，同时取mfsr＝0。
4.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤七中基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代优化第一优化调整区域内的群体的疏散路径的方法为：
5.根据权利要求1所述的基于最短全局疏散时间的建筑内人员疏散路径优化方法，其特征在于，步骤八中基于步骤六所设置的初始的优化方案pr_oe迭代...
【专利技术属性】
技术研发人员：李爽，佟亮，顾宇焕，翟长海，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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