本發(fā)明涉及應(yīng)急疏散領(lǐng)域，尤其涉及一種人群疏散方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會的進步，大型公共建筑物越來越多，但與此同時，在城市這種大型公共建筑物中，火災(zāi)、地震、恐怖威脅等的公共安全事件也越來越頻發(fā)，在發(fā)生這種公共安全事件的情況下，如何將大范圍的人群安全地進行疏散、如何轉(zhuǎn)移高密度的人群成為關(guān)鍵問題。

傳統(tǒng)技術(shù)中，人群疏散方法主要分為兩種。一種是以單個建筑內(nèi)的人群作為對象的人員疏散方法，這種方法通常是以阻塞狀態(tài)下人員心理研究為基礎(chǔ)而開發(fā)出的，已經(jīng)開發(fā)有如BuildingExodus、Simulex、Egress等；另一種是以城市道路為對象模擬行人和車輛在城市道路中的疏散行為的人員疏散方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)人群疏散不夠及時有效的問題，提供一種人群疏散方法和裝置。

為達到發(fā)明目的，提供一種人群疏散方法，所述方法包括：選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對所述區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立，其中，所述區(qū)域建筑物內(nèi)的多個所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系；根據(jù)所述目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間，其中，所述疏散反應(yīng)過程時間、所述步行過程時間以及所述擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系；對所述疏散反應(yīng)過程時間、所述步行過程時間以及所述擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取所述區(qū)域典型建筑的所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間；在所述區(qū)域建筑物內(nèi)的所有所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的所述疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與所述疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)；根據(jù)所述疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與所述疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的所述疏散特征參數(shù)，確定所述區(qū)域建筑物的總疏散時間。

在其中一個實施例中，所述根據(jù)所述目標區(qū)域典型建筑物疏散演練數(shù)據(jù)包括：對所述目標區(qū)域典型建筑的多個參數(shù)進行輸入，其中，所述多個參數(shù)包括：建筑用途、建筑面積、層數(shù)、待疏散人數(shù)。

在其中一個實施例中，所述對所述疏散反應(yīng)過程時間、所述步行過程時間以及所述擁堵過程時間統(tǒng)計包括：在所述疏散反應(yīng)過程中，根據(jù)所述建筑用途、所述建筑面積、所述層數(shù)，獲得所述疏散反應(yīng)過程時間；在所述步行過程中，根據(jù)所述建筑面積和所述層數(shù)，獲得建筑中的人員到達出口所需的步行距離的總和，并根據(jù)所述建筑用途，獲得所述步行速度，再根據(jù)所述步行距離的總和與所述步行速度，獲得所述步行過程時間，其中，所述步行速度與所述建筑用途相關(guān)；在所述擁堵過程中，根據(jù)所述疏散樓梯寬度和所述層數(shù)，獲得樓梯間地板面積總和，并根據(jù)所述樓梯間地板面積總和與疏散人員占地面積之間的大小關(guān)系，獲得有效流動系數(shù)，并根據(jù)所述有效流動系數(shù)、待疏散人數(shù)、地面出口樓梯寬度，獲得所述擁堵過程時間。

在其中一個實施例中，所述建筑用途包括第一類別建筑和第二類別建筑，其中，所述第一類建筑包括以下至少一項：住宅、旅館、劇院、體育場，所述第一類別建筑是指人群無法在預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑，所述第二類別建筑是指人群能夠在所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑；在所述疏散反應(yīng)過程中，所述第一類別建筑的疏散反應(yīng)時間大于所述第二類別建筑的疏散反應(yīng)時間；在所述步行過程中，所述第一類別建筑的步行速度小于所述第二類別建筑的步行速度。

本發(fā)明還提供一種人群疏散裝置，所述裝置包括：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立模塊，用于選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對所述區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立，其中，所述區(qū)域建筑物內(nèi)的多個所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系；演練與獲取模塊，用于根據(jù)所述目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間，其中，所述疏散反應(yīng)過程時間、所述步行過程時間以及所述擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系；統(tǒng)計與疏散時間獲取模塊，用于對所述疏散反應(yīng)過程時間、所述步行過程時間以及所述擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取所述區(qū)域典型建筑的所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間；搜索與獲取模塊，用于在所述區(qū)域建筑物內(nèi)的所有所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的所述疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與所述疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)；確定模塊，用于根據(jù)所述疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與所述疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的所述疏散特征參數(shù)，確定所述區(qū)域建筑物的總疏散時間。

在其中一個實施例中，演練與獲取模塊包括：輸入模塊，用于對所述目標區(qū)域典型建筑的多個參數(shù)進行輸入，其中，所述多個參數(shù)包括：建筑用途、建筑面積、層數(shù)、待疏散人數(shù)。

在其中一個實施例中，所述統(tǒng)計與疏散時間獲取模塊包括：第一統(tǒng)計模塊，用于在所述疏散反應(yīng)過程中，根據(jù)所述建筑用途、所述建筑面積、所述層數(shù)，獲得所述疏散反應(yīng)過程時間；第二統(tǒng)計模塊，用于在所述步行過程中，根據(jù)所述建筑面積和所述層數(shù)，獲得建筑中的人員到達出口所需的步行距離的總和，并根據(jù)所述建筑用途，獲得所述步行速度，再根據(jù)所述步行距離的總和與所述步行速度，獲得所述步行過程時間，其中，所述步行速度與所述建筑用途相關(guān)；第三統(tǒng)計模塊，用于在所述擁堵過程中，根據(jù)所述疏散樓梯寬度和所述層數(shù)，獲得樓梯間地板面積總和，并根據(jù)所述樓梯間地板面積總和與疏散人員占地面積之間的大小關(guān)系，獲得有效流動系數(shù)，并根據(jù)所述有效流動系數(shù)、待疏散人數(shù)、地面出口樓梯寬度，獲得所述擁堵過程時間。

在其中一個實施例中，所述建筑用途包括第一類別建筑和第二類別建筑，其中，所述第一類建筑包括以下至少一項：住宅、旅館、劇院、體育場，所述第一類別建筑是指人群無法在預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑，所述第二類別建筑是指人群能夠在所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑；在所述疏散反應(yīng)過程中，所述第一類別建筑的疏散反應(yīng)時間大于所述第二類別建筑的疏散反應(yīng)時間；在所述步行過程中，所述第一類別建筑的步行速度小于所述第二類別建筑的步行速度。

本發(fā)明的有益效果包括：上述人群疏散方法和裝置，通過選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立，其中，區(qū)域建筑物內(nèi)的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系；根據(jù)目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間，其中，疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系；對疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取區(qū)域典型建筑的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間；在區(qū)域建筑物內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)；根據(jù)疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)，確定區(qū)域建筑物的總疏散時間。上述方法能夠?qū)崿F(xiàn)以區(qū)域建筑物分布為單位的人群疏散；此外，上述方法需要輸入的參數(shù)少，不需要大量的數(shù)據(jù)，能夠有效的適用于工程實踐中。

附圖說明

圖1為一個實施例中的人群疏散方法的流程示意圖；以及

圖2為一個實施例中的人群疏散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明人群疏散方法和裝置進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在一個實施例中，如圖1所示，提供了一種人群疏散方法，該方法包括以下步驟：

步驟100，選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立。其中，區(qū)域建筑物內(nèi)的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系。

步驟200，根據(jù)目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間。其中，疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系。

本實施例中，根據(jù)目標區(qū)域典型建筑物疏散演練數(shù)據(jù)包括：對目標區(qū)域典型建筑的多個參數(shù)進行輸入，其中，多個參數(shù)包括：建筑用途、建筑面積、層數(shù)、待疏散人數(shù)。需要說明的是，建筑面積是指各建筑內(nèi)需要進行疏散的所有面積，層數(shù)是指各建筑的樓層數(shù)，待疏散人數(shù)是指各建筑內(nèi)等待疏散的人員數(shù)量。在本實施例中，根據(jù)實際工程需要，有效地減少了輸入?yún)?shù)的個數(shù)，具有簡易性與實用性。

進一步的，建筑用途包括第一類別建筑和第二類別建筑，其中，第一類建筑包括以下至少一項：住宅、旅館、劇院、體育場，第一類別建筑是指人群無法在預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以理解的是，由于建筑用途等特性，在這些建筑中的人員在接到警報之后或發(fā)現(xiàn)災(zāi)害之后無法馬上開始疏散，需要的反應(yīng)時間長。例如，住宅的情況下，人員可能處于睡眠中，無法馬上開始疏散，在飯店等情況下，需要在大范圍進行通知，從而無法馬上開始疏散等。第一類建筑不僅限于上述五種建筑，由于建筑用途等特性而無法馬上開始疏散的建筑都屬于第一類建筑；第二類別建筑是指人群能夠在所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑。

步驟300，對疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取區(qū)域典型建筑的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間。

本實施例中，對疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間統(tǒng)計包括：在疏散反應(yīng)過程中，根據(jù)建筑用途、建筑面積、層數(shù)，獲得疏散反應(yīng)過程時間；在步行過程中，根據(jù)建筑面積和所述層數(shù)，獲得建筑中的人員到達出口所需的步行距離的總和，并根據(jù)建筑用途，獲得步行速度，再根據(jù)步行距離的總和與所述步行速度，獲得步行過程時間，其中，步行速度與建筑用途相關(guān)；在擁堵過程中，根據(jù)疏散樓梯寬度和層數(shù)，獲得樓梯間地板面積總和，并根據(jù)樓梯間地板面積總和與疏散人員占地面積之間的大小關(guān)系，獲得有效流動系數(shù)，并根據(jù)有效流動系數(shù)、待疏散人數(shù)、地面出口樓梯寬度，獲得擁堵過程時間。

進一步的，在疏散反應(yīng)過程中，第一類別建筑的疏散反應(yīng)時間大于第二類別建筑的疏散反應(yīng)時間；在步行過程中，第一類別建筑的步行速度小于第二類別建筑的步行速度。

步驟400，在區(qū)域建筑物內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)。

步驟500，根據(jù)疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)，確定區(qū)域建筑物的總疏散時間。

本發(fā)明提供的一種人群疏散方法，通過選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立，其中，區(qū)域建筑物內(nèi)的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系；根據(jù)目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間，其中，疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系；對疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取區(qū)域典型建筑的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間；在區(qū)域建筑物內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)；根據(jù)疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)，確定區(qū)域建筑物的總疏散時間。上述方法能夠?qū)崿F(xiàn)以區(qū)域建筑物分布為單位的人群疏散；此外，上述方法需要輸入的參數(shù)少，不需要大量的數(shù)據(jù)，能夠有效的適用于工程實踐中。

為了更好的理解與運用本發(fā)明提出的一種人群疏散方法，進行以下示例，需要說明的是，本發(fā)明并不限于以下示例。

當(dāng)區(qū)域建筑分布中有建筑1，建筑2，……，建筑N這N個建筑時，這N個建筑內(nèi)的人員在所在的建筑內(nèi)進行疏散的過程基本上是獨立進行的。從而，可以將N個建筑之間的疏散并聯(lián)地進行。也就是說，從整個區(qū)域建筑分布來看，每個建筑是一個節(jié)點，將建筑1，建筑2，……，建筑N作為N個節(jié)點N₁，N₂，……，N_n，使得N個節(jié)點之間為并聯(lián)連接。當(dāng)然，各建筑內(nèi)并聯(lián)疏散之間也可以不是完全獨立的，有一定的相關(guān)性。例如，各建筑內(nèi)人員收到警報等而開始疏散的時間等參數(shù)可能有所相關(guān)，可以是一致的，也可以存在特定的時間差異。上述的并聯(lián)疏散，也能夠模擬這種情況。

具體的，疏散反應(yīng)過程、步行過程與擁堵過程這三個過程是串聯(lián)的，即根據(jù)疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間相加求和獲得節(jié)點內(nèi)的疏散時間。建筑內(nèi)的總疏散時間可以根據(jù)疏散反應(yīng)過程的疏散反應(yīng)時間、步行過程的步行時間、擁堵過程的擁堵時間來求出。可以是疏散反應(yīng)時間、步行時間、擁堵時間的簡單相加。也可以是它們的加權(quán)相加等其他滿足串聯(lián)關(guān)系且符合工程實際的運算。

具體來說，節(jié)點N₁的建筑內(nèi)的疏散時間T₁可通過如下公式獲得：

T₁＝t_start+t_travel+t_queue。其中，t_start為疏散反應(yīng)時間，t_travel為步行時間，以及t_queue為擁堵時間。同理，可獲得節(jié)點N₂，……，N_n的疏散時間T₂，……，T_n。

具體的，疏散反應(yīng)時間包括：疏散信息發(fā)覺時間及開始疏散行為時間。該疏散信息發(fā)覺時間可以是人員用于自行發(fā)覺災(zāi)害或事故發(fā)生的時間，也可以是用于收到外來的避難警報等的時間。該開始疏散行為時間可以是人員發(fā)覺疏散信息之后開始疏散行為為止的反應(yīng)時間。在疏散反應(yīng)過程中，根據(jù)建筑用途、建筑面積、層數(shù)，獲得疏散反應(yīng)時間。

計算疏散反應(yīng)時間的具體示例：在本示例中，根據(jù)建筑用途不同，采用不同的經(jīng)驗公式來計算疏散反應(yīng)時間。第一類別建筑，即住宅、旅館、劇院、體育場等用途的建筑，疏散反應(yīng)時間為：

$t_{start}=\frac{\sqrt{\frac{A_{area}}{n}}}{30}+5---\left(1\right)$

其中，A_area為建筑面積，單位m²；n為建筑的層數(shù)。

第二類別建筑，疏散反應(yīng)時間為：

其中，A_area為建筑面積，單位m²；n為建筑的層數(shù)。

在本示例中，通過將建筑分為第一類別建筑和第二類別建筑分別判斷其疏散反應(yīng)時間，能夠真實地模擬不同類型的建筑的疏散時間。進一步的，步行過程是指建筑內(nèi)的人員疏散到建筑出口處的過程。步行時間是指各建筑內(nèi)的所有人員疏散到建筑出口處所需要的時間。在步行過程中，根據(jù)建筑用途、建筑面積、層數(shù)、步行速度，獲得步行時間。

需要進一步說明的是，在步行過程中，可以根據(jù)建筑面積和層數(shù)，獲得建筑內(nèi)的人員到達建筑出口所需的步行距離的總和，并根據(jù)建筑用途，獲得步行速度，再根據(jù)步行距離的總和與步行速度，獲得步行時間。其中，步行速度與建筑用途相關(guān)，且在步行過程中，第一類別建筑的步行速度小于第二類別建筑的步行速度。

計算步行時間的具體示例：步行時間可以根據(jù)該建筑內(nèi)人員到建筑出口所需要的步行距離總和與步行速度的比值求出。具體來說，對于建筑內(nèi)的單層的具體數(shù)據(jù)不詳?shù)慕ㄖ?，可以采取下述三部分的簡化計算來最大距離并對其求和。一般而言，建筑內(nèi)人員疏散的速度一定，疏散距離與疏散時間成正比。其中，疏散距離包括三部分。

最高樓層人員到達本層樓梯出口A₁的距離l₃，如下列公式：

$l_1=\sqrt{\frac{2A_{area}}{n}}---\left(3\right)$

其中，A_area為建筑面積，單位m²；n為建筑的層數(shù)。

從最高樓層出口A₁到地面樓層樓梯出口A₂的距離l₂，如下列公式：

l₂＝8(n-1) (4)

從地面層樓梯出口A₂到達建筑疏散口A₃的距離，如下列公式：

$l_3=\sqrt{\frac{2A_{area}}{n}}---\left(5\right)$

綜上所述，在疏散過程中，在對建筑數(shù)據(jù)不是很詳細的情況下，通過建筑面積與層數(shù)就可以快速地計算出相應(yīng)的步行距離。由此，能夠減少輸入的參數(shù)。進一步的，步行速度可以根據(jù)建筑用途以及用途特征而不同。其中，建筑用途可分為第一類別建筑和第二類別建筑。用途特征可以是建筑各部分空間所屬的類別，具體來說，區(qū)分了樓梯和水平路段等。在本示例中，通過將建筑根據(jù)用途分為第一類別建筑和第二類別建筑分別判斷其步行速度，能夠真實地模擬不同類型的建筑的疏散時間。

建筑內(nèi)的人員到建筑出口所需要的步行距離總和通常從各人員所在位置到建筑出口的距離的最大值來決定。從而，在此，可以根據(jù)最高的樓層來計算建筑內(nèi)的人員到建筑出口所需要的步行距離總和，基于該距離總和以及上述的步行速度來計算步行時間t_travel。

$t_{travel}=\max \left(\mathrm{\Σ}\frac{l_i}{v}\right)---\left(6\right)$

如上所述，在本示例中，根據(jù)建筑用途、且區(qū)分樓梯和水平路段等建筑內(nèi)的各空間所屬類別，利用不同的步行速度來分別計算各部分步行時間，并對其進行相加。由此，能夠真實地模擬建筑內(nèi)的疏散情景，能夠給出更符合真實情況的疏散結(jié)果。從而，能夠進行更科學(xué)的輔助決策。

更進一步的，疏散人員可能會在建筑出口處或某層的樓梯口處產(chǎn)生滯留。擁堵時間是指：為了使人員全部通過建筑出口，而用于解除滯留的時間。在擁堵過程中，可以將建筑內(nèi)的多個用于疏散的樓梯耦合成疏散樓梯寬度，根據(jù)該疏散樓梯寬度，獲得擁堵時間。更加具體來說，在擁堵過程中，可以根據(jù)疏散樓梯寬度和層數(shù)，獲得樓梯間地板面積總和，并根據(jù)樓梯間地板面積總和與疏散人員占地面積之間的大小關(guān)系，獲得有效流動系數(shù)，并根據(jù)有效流動系數(shù)、待疏散人數(shù)、地面出口樓梯寬度，獲得擁堵時間。

計算擁堵時間的具體示例：擁堵時間t_queue受到待疏散人數(shù)P、有效流動系數(shù)N_eff、最小寬度B_d等的影響。其中，最小寬度B_d為疏散樓梯寬度B_st、樓梯間出口寬度、建筑出口寬度等的最小值。

具體來說，擁堵時間t_queue可通過下式得出：

$t_{queue}=\frac{P}{{\mathrm{\ΣN}}_{eff}\·B_d}---\left(7\right)$

如果能夠獲取待疏散人數(shù)P、即建筑內(nèi)等待疏散的人員總數(shù)，則將該待疏散人數(shù)P作為輸入值，進行如上式(7)的計算。然而，在很多情況下，當(dāng)發(fā)生了突發(fā)時間時，無法確定待疏散人數(shù)，在該情況下，當(dāng)在輸入步驟中沒有輸入待疏散人數(shù)時，待疏散人數(shù)通過

P＝∑ρA_area (8)

來進行計算。其中，A_area為建筑面積，ρ為建筑內(nèi)人員密度。

此時，擁堵時間t_queue可通過下式得出：

$t_{queue}=\frac{{\mathrm{\Σ\ρA}}_{area}}{{\mathrm{\ΣN}}_{eff}{B}_d}---\left(9\right)$

根據(jù)建筑用途不同，人員密度ρ也不同。其中，第一類別建筑的人員密度大于第二類別建筑的人員密度。進一步的，擁堵時間還受到樓梯寬度的影響。然而，獲取各建筑內(nèi)部的所有的樓梯的寬度，工作量大。甚至，在實際的應(yīng)用中，往往是無法獲取到的。從而，可以將一個建筑內(nèi)所有的樓梯的寬度耦合成一個直通到地面的樓梯的寬度、即疏散樓梯寬度B_st來進行計算，如下式：

$B_{st}=\frac{{\mathrm{\Σ\ρA}}_{area}}{100n}---\left(10\right)$

其中，A_area為建筑面積，ρ為建筑內(nèi)人員密度，n為建筑的層數(shù)，且疏散樓梯寬度的最小值B_st≥1.1m。

更進一步的，擁堵時間還受到有效流動系數(shù)的影響。有效流動系數(shù)是指單位時間單位寬度所通過的人數(shù)。有效流動系數(shù)可以根據(jù)樓梯間地板面積總和∑A_st與疏散人員占地面積ΣA_person之間的大小關(guān)系來獲得。其中，樓梯間地板面積ΣA_st包括：建筑內(nèi)的所有樓梯的階梯間的平臺面積以及樓梯的梯階面積。然而，獲取各建筑內(nèi)部的所有的樓梯間地板面積總和，同樣，工作量大，甚至，在實際的應(yīng)用中，往往是無法獲取到的。

從而，可基于如上所述的那樣計算的疏散樓梯寬度B_st和建筑的層數(shù)n來計算樓梯間地板面積總和ΣA_st。具體來說，樓梯間面積∑A_st可通過下式獲得：

∑A_st＝6.3*2(n-1)B_st+2.25(2n-1) (11)

疏散人員占地面積∑A_person可以根據(jù)每個人所占的面積和待疏散人數(shù)來獲得?，F(xiàn)有技術(shù)中，認為每個人所占面積是0.25m²，當(dāng)然，待疏散人員為幼兒或者障礙者等的情況下，也可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整每個人所占面積。

疏散人員占地面積∑A_person具體可通過下式獲得：

∑A_person＝0.25P (12)

將公示(8)中的待疏散人數(shù)P代入公示(12)中，即得到

疏散人員占地面積與建筑內(nèi)人員密度以及建筑面積的具體關(guān)系公示：

∑A_person＝0.25P＝0.25∑ρA_area (13)

有效流動系數(shù)具體可通過如下方式確定：

當(dāng)疏散樓梯寬度B_st小于60公分時，認為有效流動系數(shù)N_eff＝0；

當(dāng)ΣA_st＜ΣA_person時，認為N_eff＝80；

當(dāng)ΣA_st＜ΣA_person時，有效流動系數(shù)如下式：

$N_{eff}=\frac{320{\mathrm{\ΣA}}_{st}}{B_{st}P}---\left(14\right)$

如上所述，根據(jù)本示例，可以減少輸入的參數(shù)，簡化計算。從而提供能夠適用于不確定參數(shù)多且要求快速的應(yīng)急實踐中。在將大型區(qū)域建筑物中的每個建筑抽象成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)之中，搜索建筑內(nèi)的疏散時間最長的節(jié)點N_m。即尋找建筑內(nèi)疏散時間最長的建筑m。根據(jù)疏散時間最長的節(jié)點N_m的疏散時間T_m，確定整個社區(qū)的總疏散時間T。具體來說，整個社區(qū)的建筑總疏散時間T，可以直接由該最長節(jié)點內(nèi)的人員疏散時間決定，如下式所示：

T＝max(T₁,T₂……T_M) (15)

綜上所述，根據(jù)本示例，構(gòu)建了能夠適用于大型區(qū)域建筑物分布的人群疏散仿真方法。本示例的人群疏散方法具有輸入?yún)?shù)少、計算速度快、能夠應(yīng)用于實際的應(yīng)急決策中等有益的技術(shù)效果。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，還提供一種人群疏散裝置，由于此裝置解決問題的原理與前述一種人群疏散方法相似，因此，該裝置的實施可以按照前述方法的具體步驟實現(xiàn)，重復(fù)之處不再贅述。

如圖2所示，為一個實施例中的一種人群疏散裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該人群疏散裝置10包括：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立模塊100、演練與獲取模塊200、統(tǒng)計與疏散時間獲取模塊300、搜索與獲取模塊400和確定模塊500。

其中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立模塊100用于選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立，其中，區(qū)域建筑物內(nèi)的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系；演練與獲取模塊200用于根據(jù)目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間，其中，疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系；統(tǒng)計與疏散時間獲取模塊300用于對疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取區(qū)域典型建筑的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間；搜索與獲取模塊400用于在區(qū)域建筑物內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)；確定模塊500用于根據(jù)疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)，確定區(qū)域建筑物的總疏散時間。

本實施例中，統(tǒng)計與疏散時間獲取模塊300包括：第一統(tǒng)計模塊310(圖中未示出)用于在疏散反應(yīng)過程中，根據(jù)建筑用途、建筑面積、層數(shù)，獲得疏散反應(yīng)過程時間；第二統(tǒng)計模塊320(圖中未示出)用于在步行過程中，根據(jù)建筑面積和層數(shù)，獲得建筑中的人員到達出口所需的步行距離的總和，并根據(jù)建筑用途，獲得步行速度，再根據(jù)步行距離的總和與步行速度，獲得步行過程時間，其中，步行速度與建筑用途相關(guān)；第三統(tǒng)計模塊330(圖中未示出)用于在擁堵過程中，根據(jù)疏散樓梯寬度和層數(shù)，獲得樓梯間地板面積總和，并根據(jù)樓梯間地板面積總和與疏散人員占地面積之間的大小關(guān)系，獲得有效流動系數(shù)，并根據(jù)有效流動系數(shù)、待疏散人數(shù)、地面出口樓梯寬度，獲得擁堵過程時間。

在一個實施例中，該人群疏散裝置10還包括：輸入模塊210(圖中未示出)用于對目標區(qū)域典型建筑的多個參數(shù)進行輸入，其中，多個參數(shù)包括：建筑用途、建筑面積、層數(shù)、待疏散人數(shù)。

進一步的，建筑用途包括第一類別建筑和第二類別建筑，其中，第一類建筑包括以下至少一項：住宅、旅館、劇院、體育場，第一類別建筑是指人群無法在預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑，第二類別建筑是指人群能夠在所述預(yù)設(shè)時間內(nèi)開始疏散的建筑；在疏散反應(yīng)過程中，第一類別建筑的疏散反應(yīng)時間大于第二類別建筑的疏散反應(yīng)時間；在步行過程中，第一類別建筑的步行速度小于第二類別建筑的步行速度。

本發(fā)明提供的一種人群疏散裝置，通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立模塊100選定目標區(qū)域，根據(jù)區(qū)域地形圖獲得區(qū)域建筑物分布，對區(qū)域建筑物內(nèi)的每個建筑進行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的建立，其中，區(qū)域建筑物內(nèi)的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點為并聯(lián)關(guān)系；再通過演練與獲取模塊200根據(jù)目標區(qū)域典型建筑疏散演練數(shù)據(jù)，獲取疏散過程中的疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間，其中，疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間為串聯(lián)關(guān)系；繼而通過統(tǒng)計與疏散時間獲取模塊300對疏散反應(yīng)過程時間、步行過程時間以及擁堵過程時間統(tǒng)計與求和計算，獲取區(qū)域典型建筑的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間；再通過搜索與獲取模塊400在區(qū)域建筑物內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中，搜索網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)的疏散時間最長的節(jié)點，以及獲取與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)；最終通過確定模塊500根據(jù)疏散時間最長的節(jié)點的疏散時間以及與疏散時間最長的節(jié)點對應(yīng)的疏散特征參數(shù)，確定區(qū)域建筑物的總疏散時間。上述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)以區(qū)域建筑物分布為單位的人群疏散；此外，上述裝置需要輸入的參數(shù)少，不需要大量的數(shù)據(jù)，能夠有效的適用于工程實踐中。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。