[发明专利]基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机仿真技术领域的系统，具体是一种基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统。

背景技术

应用信息技术实现客流引导能够加快人们对信息的处理速度，并能够为人们进行决策提供帮助。此外能够为游客提供全面和特需的信息，是目前旅游业的技术改进和研究方面备受瞩目的技术。但目前的研究中应用于客流引导的信息技术多在客流的测量、旅游信息提供、定制旅游信息、信息发布手段等方面。例如信息发布手段探讨了如何利用手机等无线方式、电视等公众媒体方式为游客提供信息；使用红外、压力感应、图像、视频等方式进行客流的测量；为不同文化背景的游客提供不同语言、不同内容的信息；为不同兴趣爱好的游客有重点的推荐感兴趣的内容等。但这些技术没有专门针对拥挤和客流引导。

经对现有技术的文献检索发现，专利申请号为200480034292.5的中国专利，专利名称为《经由无线控制的关于人群集中的中心的人流管理》，该专利提出了在娱乐场所控制多个吸引人地点、集中点人流的方法和系统。系统中使用无线手段(移动电话)或电视等手段进行客流引导。但这个专利是基于主题公园的背景，在该环境下系统可以明确得知某项娱乐项目单位时间能够招待的精确人数，从而对排队的游客进行引导。然而这种引导客流的系统并不是通用的，尤其是不适用于一些公共的展览馆和公共场所等发生无法明确参与活动人数的场所。

发明内容

本发明针对公共场所的客流引导，提出了一种基于客流预测和自适应仿真的拥挤预警系统，通过对活动现场进行建模处理，将活动现场分为多个区块，对区块出入口进行客流测量，记录历史客流测量数据，根据历史数据建立区块间客流的流动模型，并根据实际客流测量的结果，对客流进行自适应的预测和仿真，根据对给定时间提前量的客流预测和仿真的结果对未来时段的拥挤状态进行评估，并在拥挤形成前发出拥挤预警。系统管理人员可根据系统发出的预警等级采取拥挤预案，对客流进行引导。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：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、视频等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，历史上的客流测量数据、预测数据、拥挤预警发出时间、拥挤预案的实施时刻和持续时间等数据，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等参数，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。

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(包括桥梁)、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(单向还是双向)、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，活动区还有吸引度、演出时刻、演出时长、平均参观时间(无演出时)等参数。

所述的数据存取模块，是系统数据保存和获取的中心，将预测数据和实际测量数据进行记录，并响应其他模块，为其他模块提供保存数据和读取数据，例如客流预测模块和客流自适应仿真模块对数据的请求。