[发明专利]一种面向灾难应急的疏散规划方法

摘要

本发明涉及一种面向灾难应急的疏散规划方法及疏散规划系统，通过建立虚拟力场，将复杂的大规模疏散问题通过力场函数进行描述，并通过力场函数的负梯度方向决定人员的疏散方向，解决了对于复杂的灾难环境难以建模的问题，使问题描述简单，同时提升了算法的计算效率；而且能够将待疏散人员位置、避难场所分布及其容量等影响应急疏散规划的因素考虑在内，给待疏散人员提供及时的疏散引导，并且在算法的求解过程中，将应急避难场所实时剩余容量参数作为引力系数，使得整个疏散过程中避难场所的容量达到均衡状态，节省了大量疏散时间，随着疏散人数规模的增加，算法优势愈加明显。

主权项

一种面向灾难应急的疏散规划方法，其特征在于，分别针对各个待疏散人员，按如下步骤，实现待疏散人员向避难场所的疏散：步骤1.以待疏散人员的经纬度坐标X建立该疏散人员所对应的直角坐标系xoy；步骤2.获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之前的欧几里得距离，作为危险距离dO，同时，获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个避难所经纬度坐标Gm之间的欧几里得距离，作为待疏散人员分别对应各个避难所的疏散距离1≤m≤M，M表示避难所的总数；步骤3.针对各个避难所，获得满足条件所对应的各个避难所，作为对应于待疏散人员的各个可选疏散避难所，ρG表示预设避难所安全疏散距离；步骤4.分别针对各个可选疏散避难所，根据如下公式：Fatti(X)=-k·ρ(X,Gi)]]>获得各个可选疏散避难所分别针对待疏散人员的虚拟引力其中，i＝{1、…、I}，I≤M，I表示对应于待疏散人员的可选疏散避难所的个数，表示第i个可选疏散避难所针对待疏散人员的虚拟引力，k表示预设虚拟引力系数，ρ(X,Gi)表示待疏散人员经纬度坐标X与第i个安全疏散避难经纬度坐标Gi之间的欧几里得距离；同时，根据如下公式：Frep(X)=m(1ρ(X,O)-1ρ0)·1ρ2(X,O)·▿ρ(X,O)]]>获得灾难发生点针对待疏散人员的虚拟斥力Frep(X)，其中，m表示预设虚拟斥力系数，ρ(X,O)表示待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间的欧几里得距离，表示待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间的单位向量，ρ0表示灾难发生点的虚拟斥力作用半径；步骤5.获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个安全避难所经纬度坐标Gi之间的连线，并分别获得该各个连线与直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，αi表示待疏散人员经纬度坐标与第i个安全避难所经纬度坐标之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角；同时，获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角β；步骤6.根据待疏散人员经纬度坐标X分别与各个可选疏散避难所经纬度坐标Gi之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，以及待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角β，获得各个和Frep(X)作用于直角坐标系xoy中x轴上分量的合力Fsumx(X)，以及获得各个和Frep(X)作用于直角坐标系xoy中y轴上分量的合力Fsumy(X)；步骤7.由Fsumx(X)和Fsumy(X)获得作用于待疏散人员的虚拟合力F(X)，并获得虚拟合力F(X)与直角坐标系xoy中x轴的夹角η；步骤8.根据虚拟合力F(X)与直角坐标系xoy中x轴的夹角η，确定待疏散人员的疏散方向，然后针对各个可选疏散避难所，获得各个可选疏散避难所所对应|η‑αi|的值，并获得该最小值所对应的可选疏散避难所，作为待疏散人员的最终疏散避难所。