[发明专利]基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统

权利要求书

1、一种基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，其特征在于，包括：现场建模模块、测量模块、数据存取模块、客流预测模块、客流自适应仿真模块、拥挤预警模块、实施拥挤预案模块，其中：

现场建模模块负责在系统启用前将待监控的预防拥挤现场进行建模，其他模块均基于建模形成的现场进行工作；

测量模块负责在现场中的各个测量点采用红外、图像、视频处理技术对区块内的游客人数进行测量和计算，并将测得的人流数据输入到数据存取模块；

数据存取模块记录系统在运行过程中的历史客流测量数据、预测数据、拥挤预警发出时间数据、拥挤预案的实施时刻数据和持续时间数据，所记录的这些数据提供给客流预测模块和客流自适应仿真模块调用；

客流预测模块根据历史客流的变化情况，以及拥挤引导预案实施状态，对当天或者第二天内某一时刻出入的客流进行预测，并将预测数据存入数据存储模块；

客流自适应仿真模块根据预测的客流、实际测量的客流、采用的拥挤引导预案参数，对游客的移动过程进行仿真，客流自适应仿真模块对全部游客的移动过程进行统计，根据统计结果和实际测量结果对现场建模参数进行自适应调整，并重新进行仿真以使仿真结果更符合现场情况，同时，客流自适应仿真模块根据仿真的结果，判断给定时间内现场的拥挤状态，结果传输给拥挤预警模块；

拥挤预警模块根据客流预测模块的评估结果，给出预警级别和预警区块；

实施拥挤预案模块，根据拥挤预警模块发出的预警级别和预警区块，实施相应的的拥挤预案，并将实施的预案情况反馈给数据存取模块，实施拥挤预案之后重新启动客流预测模块和客流自适应仿真模块，其中，拥挤预案是针对某些区块中发生拥挤或者即将发生拥挤时应用的引导人流的方法，包括：布控法和疏导法，布控法是指在继续向拥挤处流入人流的位置进行流量的控制，以减少流入的客流数；疏导法是指在拥挤处提醒人流拥挤状态，引导人流流出，为保证安全，同时要控制人流移动速度。

2、根据权利要求1所述的基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，其特征是，所述的现场建模模块，将现场分为若干个区块，区块包括五种类型：出入口、开放型道路、封闭性道路、休息区、活动区，现场建模模块通过如下参数仿真各个区块：容积、客流走向、类型或宽度长度、实测客流测量点位置、拥挤度、正常疏散时间，活动区包括如下参数：吸引度、演出时刻、演出时长、平均参观时间。

3、根据权利要求1所述的基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，其特征是，所述的客流预测模块是对出入口类型区块流入和流出的人流做给定预先时间内的预测，预测以星期为周期，本星期的预测客流根据上几个星期的实际测量出的客流数据按照客流增长的速度进行调整。

4、根据权利要求1所述的基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，其特征是，所述的客流自适应仿真模块，包括：游客仿真子模块和参数自适应调整子模块，其中：游客仿真子模块是对单个游客进行游览过程进行仿真；参数自适应调整子模块是对所有游客的仿真结果进行统计，并根据统计结果和现实测量数据对游客仿真子模块中的参数进行自适应的调整。

5、根据权利要求4所述的基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，其特征是，所述的游客仿真子模块以客流预测数据为基础，生成相应数据的游客，模拟游客在各个区块中的活动，设定游客访问所有的活动区，从游客进入一个出入口区块开始，有选择的访问休息区块，然后选择下一个活动区块，下一个活动区块是未访问过的区块，并根据活动区块的吸引度、演出时间、拥挤度参数来决定；选定要访问的区块后，根据现场模型，选择途径的道路和休息区，游客访问区块的时间根据当时游客自身的状态、区块的类型和区块的拥挤情况而确定；游客在访问了所有的活动区后，通过一个出入口离开。

6、根据权利要求4所述的基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，其特征是，所述的参数自适应调整子模块，首先将仿真的结果与现场实测数据相比对，当仿真结果和实测数据发生了较大偏差时，将对现场建模中的参数进行自适应的调整，参数调整完毕后重新调用游客仿真子模块启动游客仿真，这种参数自适应的调整过程将每隔一段时间进行。