1.一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,包括如下步驟:
步驟1、計(jì)算疏散場(chǎng)所的離散靜態(tài)引力場(chǎng);
步驟2、根據(jù)行人的逃生策略計(jì)算單個(gè)行人的動(dòng)態(tài)引力場(chǎng);
步驟3、根據(jù)每個(gè)行人的動(dòng)態(tài)引力場(chǎng)計(jì)算候選可移動(dòng)位置;
步驟4、遍歷每個(gè)行人,重復(fù)步驟2和步驟3,直至所有行人全部疏散完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,其特征在于:當(dāng)所述疏散場(chǎng)所為規(guī)則矩形的場(chǎng)所,且場(chǎng)所內(nèi)沒(méi)有任何障礙物時(shí),將疏散場(chǎng)所進(jìn)行柵格化,疏散場(chǎng)所的離散靜態(tài)引力場(chǎng)的計(jì)算公式為式中,S表示第i個(gè)單元的靜態(tài)引力場(chǎng)值,n表示出口的個(gè)數(shù),Xi表示第i個(gè)單元的X坐標(biāo),Yi表示第i個(gè)單元的Y坐標(biāo),表示第j個(gè)出口的X坐標(biāo),Y0j表示第j個(gè)出口的Y坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,其特征在于:當(dāng)所述疏散場(chǎng)所為不規(guī)則形狀的場(chǎng)所,且場(chǎng)所內(nèi)有障礙物時(shí),其離散靜態(tài)引力場(chǎng)按照種子填充法進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算過(guò)程為,
步驟1.1、將疏散場(chǎng)所P進(jìn)行柵格化,得到柵格化后的疏散場(chǎng)所單元集合G;
步驟1.2、選定疏散場(chǎng)所P中的一個(gè)出口E,找到距離E最近的單元的集合B,
并將集合B中的每個(gè)單元賦值為0;
步驟1.3、以集合B為種子點(diǎn),使用種子填充法遍歷疏散場(chǎng)所單元集合G中的每個(gè)單元,計(jì)算每個(gè)單元與其鄰域的曼哈頓距離;
步驟1.4、遍歷每一個(gè)出口,重復(fù)步驟1.2和步驟1.3,得到疏散場(chǎng)所P針對(duì)每個(gè)出口的靜態(tài)引力場(chǎng)集合F;
步驟1.5、遍歷疏散場(chǎng)所單元集合G中的每個(gè)單元,在靜態(tài)引力場(chǎng)集合F中取最小值作為每個(gè)單元的全局靜態(tài)引力場(chǎng)的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,其特征在于:所述柵格化分辨率為0.5m×0.5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,其特征在于:所述行人的逃生策略包括單獨(dú)式逃離和親子式逃離,親子式逃離是先相聚在一起,然后再一起逃離。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或5所述的一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,其特征在于:計(jì)算單個(gè)行人的動(dòng)態(tài)引力場(chǎng)時(shí),根據(jù)行人周圍的行人密度和分布狀況,行人分為可自由移動(dòng)行人、移動(dòng)受限行人和完全被困行人三類,判定方式為,
假設(shè)行人Ped當(dāng)前所占據(jù)的單元為Cellcurrnet,Cellcurrnet在行人Ped的離散靜態(tài)引力場(chǎng)中的值為Value,在行人的最大移動(dòng)步長(zhǎng)R范圍內(nèi),離散靜態(tài)引力場(chǎng)值最小的單元為Celltarget,如果Cellcurrnet到Celltarget之間不存在其他行人或障礙物,則行人Ped是可自由移動(dòng)行人;
Cellcurrnet到Celltarget之間存在其他行人或障礙物,且在其前進(jìn)方向上存在行人Ped可直接到達(dá)的候選位置,則行人Ped是在直接前行方向受限、但可向側(cè)向移動(dòng)的移動(dòng)受限行人;
Cellcurrnet到Celltarget之間存在其他行人或障礙物,并且其前進(jìn)方向兩側(cè)也被其他行人或障礙物阻擋,此時(shí)行人Ped是完全被困行人。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于混合空間的室內(nèi)人員疏散模擬方法,其特征在于:根據(jù)行人的類別,行人在下一時(shí)刻的位置由以下公式計(jì)算獲得,
R=Vt·Δt,
式中,
Pedt+1.x是t+1時(shí)刻行人Ped的X坐標(biāo),
Pedt+1.y是t+1時(shí)刻行人Ped的Y坐標(biāo),
Pedt.x是t時(shí)刻行人Ped的X坐標(biāo),
Pedt.y是t時(shí)刻行人Ped的Y坐標(biāo),
R是Δt時(shí)間內(nèi)行人Ped的運(yùn)動(dòng)步長(zhǎng),
Cell是在行人Ped最大移動(dòng)步長(zhǎng)R范圍內(nèi)引力場(chǎng)值最小的柵格單元,
Pcandidate是以行人Ped為中心點(diǎn),最大移動(dòng)步長(zhǎng)R為半徑的弧長(zhǎng)上行人Ped可移動(dòng)的候選坐標(biāo),當(dāng)行人Ped位于Pcandidate點(diǎn)時(shí),不與其他行人或障礙物存在沖突,并且距離Cell最近,
α是行人Ped坐標(biāo)點(diǎn)與Cell中心點(diǎn)連線的傾角,
β是行人Ped坐標(biāo)點(diǎn)與Pcandidate連線的傾角,
Vt是t時(shí)刻行人Ped的運(yùn)動(dòng)速度,
Δt是t到t+1時(shí)刻的時(shí)間間隔,
Cell.y是Cell的中心點(diǎn)Y坐標(biāo),
Cell.x是Cell的中心點(diǎn)X坐標(biāo),
Pcandidate.y是Pcandidate的Y坐標(biāo),
Pcandidate.x是Pcandidate的X坐標(biāo)。