[发明专利]一种灾难突发环境下面向城市交通的人员疏散方法

说明书

技术领域

本发明属于现代交通安全技术领域，主要是实现一种灾难突发环境下面向城市交通的人群疏散方法。

背景技术

当前城市在面对灾难威胁时，缺乏一个有效而迅速的统一的人员疏散。本发明针对多灾害并发威胁下的城市交通环境，提供高效、可靠、安全、智能的预案规划方法，解决多灾难环境下的人群疏散调度，加快对灾难的响应速度。在交通指挥、抢险救灾、国防战备、公共安全、医疗救护、消防救援等领域具有广泛的应用前景。

目前，针对灾难的交人员疏散规划方法中有的是根据以往经验针对灾难对人员疏散进行规划。利用经验来手工配置资源很难达到人员优化疏散的目的，往往造成人员疏散不及时而造成不必要的损失。而另外一些的人员疏散方法针对单一的灾害、处理方式较单调、安全支持有限，而且当前的应急交通疏散中对疏散行人车辆的行程路径选择、疏散方案效果评价较少，很难适应并发灾害威胁下的城市交通的发生多处灾难的需求，阻碍了现有的交通应急管理系统在现代大城市交通环境下的应用。

传统的基于恒定的动态网络流模型中，网络的路段长度、路段的通行能力等并没有随着时间的改变而发生变化。然而，考虑到灾害造成道路阻塞或者通行能力降低时，可能导致应急疏散网络随时间而改变。同时，以往的疏散规划优化研究往往仅针对某一评价指标或单一环节(如路径选择问题)，这不利于大规模人员疏散的整体优化。综合考虑以上静态网络和动态网络的不足，就有必要建立基于时变的动态网络流模型，减少疏散时间。

现有的方法主要存在的问题有针对室内，特别是建筑物内，针对单一的静态的灾难对人群进行疏散指导，这些方法所针对的灾难单一，针对静态的灾难，而没有考虑到灾难的动态变化，而且没有考虑到资源的分配，对资源的宏观上分配，而是针对个体的进行指导。

现有的方法针对人员疏散的方法主要涉及到最短路径或者在疏散过程中的最短时间，而不是针对从受灾或危险区域被疏散的时间，实际上，只要人员被疏散出危险区域，在其未达到安全区域之前都是安全的，因此疏散时间的最优化而是指该受灾区域中的人员被疏散离开该危险区域的时间最优，亦即时间最短，同时在保证使得人们在离开危险区域的同时到达庇护所的距离或者是疏散时间最短。

发明内容

本发明要解决上述技术所存在的缺陷，提供一种灾难突发环境下面向城市交通的人群疏散方法，本发明面对多灾难并发威胁下的城市交通环境，根据基于时变的动态网络流模型进行突发事件下的人员疏散，满足多处灾难，多庇护所环境下的城市交通应急管理的需求，其深远意义重大。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

本发明针对多灾难点的环境下，将多灾难点的人们疏散到多个避难点中去，针对当前交通流的状况，使得人们绕开有害的区域，到达目的地，将受灾区域中的人群疏散到各庇护点，确保非灾难影响区域的交通正常运行。本发明的目的是在多处灾难的环境下求得将人员从危险区域疏散到最优疏散路线，该最优路线保证将人群尽快地从危险区域疏散到邻近的安全区域，同时保证疏散过程中所经过的路径长度最短。

本发明根据网络流模型，综合平衡考虑多种因素，如道路的转向限制，道路的通行能力，在灾难点以及救援点的位置，并考虑应急疏散网络随时间而改变的特征，在多灾难点-多疏散点的背景下，引入整体规划的思路，考虑疏散目标、疏散距离、到达安全地点人数等多个优化子目标，同时对不同受灾区域的疏散次序，交通量的分配，路径的选择，设计基于时变的动态网络流模型用于疏散系统的优化，如实地反映出疏散路网随时间而变的状况并最终得到整个系统优化的人员疏散安排方案，提升道路运输能力，缩短人员在灾难区域中的时间。

本发明所述的这种灾难突发环境下面向城市交通的人群疏散方法，具体步骤如下：

(1)、获取与疏散相关的信息：将每条道路的信息以及转向限制、灾难点的位置以及灾难区域中的人员数量信息、庇护所的位置以及庇护所余下的可接收庇护人员的容量信息从外部文件或其它数据源中读入内存；

(2)、建立路网数据结构：每一条有单行道视为一条有向弧，每一条双向道路视为两条有向弧，每一条弧的方向表示该道路的车流方向；利用扩展的前向关联边结构来存储路网数据，表达交叉口转向限制以及每条道路的最大流量以及长度，将道路的相关数据从读入内存，建立数据结构；

(3)、确定灾难点的位置，修改路网数据结构：保证从一个灾难区的被疏散的人群不会进入另外一个灾难区，将进入灾难点的所有道路都设置为不可达；