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基于移动手机数据的实时城市应急疏散仿真方法及系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-07 11:53:06

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-02 11:50:50
一种基于移动手机数据的实时城市应急疏散仿真方法,包括:1)利用GIS地图信息子系统获取GIS地图信息;2)利用人员实时分布挖掘子系统通过移动手机数据结合GIS地图信息子系统获取的信息计算人员实时分布信息;3)确定灾害类型、级别和受灾地理位置后,利用受灾区域判断子系统划定疏散点做为所有人的疏散终点;4)利用疏散仿真子系统根据以上获取的GIS地图信息、人员实时分布信息和灾害区域判断信息,计算人员疏散路径和全体人员疏散方案。本发明通过手机通信数据挖掘方法,得出人口动态分布点。将此种方法与城市疏散仿真相结合,得到疏散发生前整个城市的人口状态。保证了城市疏散仿真结果的科学性、准确性,并为之后的疏散方案决策提供有效依据。
基于移动手机数据的实时城市应急疏散仿真方法, 利用疏散仿真子系统根据以上获取的GIS地图信息、人员实时分布信息和灾害区域判断信息,计算人员疏散路径和全体人员疏散方案;其中,所述地理要素包括道路、建筑、山地、湖泊和河流,要素间关系信息是将所有道路交接处视为一个点,所有道路都是相邻两点的连线,每条所述道路根据负载能力给定一个权值,形成拓扑路径图;采用疏散仿真子系统模拟时,假定每个人都是智能体,每个智能体都有相应的年龄和心理状态,并采用网络最大流算法,在考虑道路负载能力的同时,让所有智能体以最快的速度到达终点。

应急疏散仿真系统主要是模拟在某种突发状况下(自然灾害或者人为灾害),大规 模人群的疏散场景。它旨在模拟真实情况下的状况,然后对各种不同状况的发生进行预测, 并据此提出合理疏散规划,帮助降低灾害发生后所产生的损失。这种方式与传统的消防演 习方式相比,可以减少人力财力损失,而且可以在更广阔的区域上开展。

[0003]传统的应急疏散涉及到的内容主要包括拥堵路段人员交通指引、救护车、应急物 资的发放、疏散指示路牌、短信指引疏散等方法。

[0004]传统的应急疏散方法存在诸多缺点:常用疏散仿真系统的输入数据一一人口分布 数据,大都基于静态的人口统计数据。该统计一般很长时间才进行一次,比如五年。但是,现 代社会发展之快以及城市间人口流动之大,还有各种人为统计误差,导致该统计数据一般 与实际情况差别较大。此外,在现实中,人口的分布是一个动态的过程。早上的时候,白领上 班、学生上学,直到晚上回来休息之前,他们还可能去另外一些地方参加娱乐活动。在这整 个过程中,他们的位置信息都是变动的。灾害发生时,他们极有可能不在自己的住宅内。所 以,如果仅仅只是把静态的人口统计数据作为疏散仿真的数据依据,这很明显有失科学依 据。

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]有益效果:本发明通过手机通信数据挖掘方法,得出城市各区域的人口动态分布 点。将此种方法与城市疏散仿真相结合,得到疏散发生前整个城市的人口状态,这种数据挖 掘方法得到的数据更为准确、可靠,而且模拟操作成本低,可操作性强,可以多次模拟并加 以验证,以期获得与真实数据最接近的结果。从根本上保证了城市疏散仿真结果的科学性、 准确性,并为之后的疏散方案决策提供有效依据。

技术合作

人员实时分布挖掘子系统2:通过移动手机数据结合GIS地图信息子系统获取的信 息计算人员实时分布信息;

[0053]受灾区域判断子系统3:确定灾害类型、级别和受灾地理位置后,划定疏散点做为 所有人的疏散终点;

[0054]疏散仿真子系统4:根据以上获取的GIS地图信息、人员实时分布信息和灾害区域 判断信息,计算人员疏散路径和全体人员疏散方案;

[0055]疏散方案生成与发布子系统5,用于将疏散仿真子系统4计算的结果生成最佳的疏 散方案并发布;

[0056]三维渲染子系统6,用于将生成的最佳方案渲染成三维模型。

[0057]以上各子系统的功能及相互之间的关系己经在仿真方法中详细描述,这里不再赘 述。

[0058] 尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明,但是本领域的技术人员 应该理解,在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行形式 和细节上的各种改变。