[发明专利]一种虚实结合的室内外疏散仿真方法

说明书

本发明公开了一种虚实结合的室内外疏散仿真方法，本发明具体包括以下步骤：S1、根据疏散研究的对象区域，S2、通过手机内置的传感器进行定位，室外使用GPS和惯性导航传感器辅助定位，S3、在获得位置后，通过位置关联虚拟仿真空间和实际空间，本发明涉及地理空间信息系统技术领域。该虚实结合的室内外疏散仿真方法，克服了单纯使用虚拟疏散仿真所带来的结果不真实缺陷，解决在真实场景中再现灾害影响的困难，并通过虚实融合给予参与疏散人员增强现实的体验，同时使得疏散仿真结果兼具使用海量仿真体的高效特性和使用真实人员的数据可信度，发明能够应用于针对各种室内外复杂场景的疏散效能分析中，以及制定应急预案的过程中。

技术领域

本发明涉及地理空间信息系统技术领域，具体为一种虚实结合的室内外疏散仿真方法。

背景技术

由于现代人的生活主要集中在室内及其毗邻的周边区域，所以针对该区域进行疏散研究对于减少次生灾害影响，具有十分重要的意义，当前的疏散研究主要采用三种方式进行：

(1)、对已有的疏散数据进行统计，以得到相应的场景状况和疏散模型，然而这种方式由于只是对已发生灾害事件场景的数据再现，基于此数据生成的模型存在缺乏对于新的疏散场景的适应性。

(2)、对于疏散进行场景的虚拟再现，该方法针对待研究场景，进行基于数据运算的虚拟空间内疏散仿真，该方法能够大幅度降低对于研究场景的经济投入和风险，同样由于纯粹基于虚拟空间的疏散仿真，导致该结果和待研究场景内实际结果对比存在一定的偏差。

(3)、对于疏散的实地仿真是目前最接近实际情况的疏散研究手段，该方法具有研究对象和场景的真实性，所以被认为能够客观反映人员在特定场景下的实际疏散行为和对灾害的反应，然而这种方法也存在巨大缺陷，即对于极端灾害情况无法完全重现，极端情况诸如浓烟和火焰对于参与者的身体可能会带来潜在且无法恢复的生理和心理损伤，因而无法被完整重现。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种虚实结合的室内外疏散仿真方法，解决了现有仿真方法缺乏对于新的疏散场景的适应性，并且会导致仿真结果和待研究场景内实际结果对比存在一定的偏差，同时对于极端灾害情况无法完全重现，极端情况诸如浓烟和火焰对于参与者的身体可能会带来潜在且无法恢复的生理和心理损伤，因而无法被完整重现的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种虚实结合的室内外疏散仿真方法，具体包括以下步骤：

S1、根据疏散研究的对象区域，采集实地数据或者利用现有的数字化设计图纸构建虚拟场景，并且将所用的外部定位设备进行虚实映射；

S2、通过手机内置的传感器进行定位，室外使用GPS和惯性导航传感器辅助定位；

S3、在获得位置后，通过位置关联虚拟仿真空间和实际空间，建立实际物理空间的坐标；

S4、利用虚拟仿真空间模拟火灾等极端灾害情况；

S5、在移动设备上利用声光电等手段展示灾害影响；

S6、用户在接收反馈后，综合当前情况做出加速、减速、转向和停止疏散行为；

S7、仿真系统通过收集用户的行为实时模拟虚拟疏散者的行为并将其与真实用户进行互动；

S8、通过真实用户和虚拟用户的互动完成全部室内外疏散活动；

S9、将疏散仿真结果通过统计和图表的方式进行展示和分析。

优选的，所述步骤S3中是采用基于笛卡尔坐标系的局部坐标系或基于大地坐标系的全球坐标系。

优选的，所述步骤S4中可采用火灾演化模型描述火焰和烟气的发展状况。