[发明专利]基于移动终端的大型建筑物内行人疏导系统

说明书

一种基于移动终端的大型建筑物内行人疏导系统，包括行人运动状态识别模块、行人疏散时间评估模块和动态出口分配模块；所述行人运动状态识别模块，用于负责行人运动数据采集与运动行为识别；所述行人疏散时间评估模块，用于负责行人在疏散过程中某一时间点预计疏散时间评估；所述动态出口分配模块，用于计算疏散过程中某一时间点所有行人最佳疏散出口，以行人位置、移动速度、疏散场景布局和出口疏散效率参数作为程序输入，通过分配策略，计算当前时刻所有行人最优疏散出口，并推送至行人手持移动终端；本发明在疏散过程中依据全局疏散信息以及行人运动状态，为所有行人分配疏散出口，使各疏散出口负载均衡，能够提高出口利用率。

技术领域

本发明涉及智能疏散领域，特别是涉及基于移动终端的大型建筑物内行人疏导系统。

背景技术

目前，城市发展已进入快速增长期,城市规模迅速膨胀,高层、大型建筑物日益增多,人员高度密集,在开放场合和建筑物内的以过度拥挤踩踏等为代表的非常规突发事件的危险性和危害性日益严重,使得公共安全面临严峻挑战。危险发生时确保行人及时疏散到安全区域对于减少行人伤亡和财产损失具有重要的意义。

以地铁站厅层行人应急疏散为例。应急疏散时，通常由地铁站工作人员指挥行人或设置疏散标志引导行人疏散。在可视条件较差或疏散场景较大时，有限的疏散指挥人员和疏散标志难以持续有效的引导行人疏散。仅依靠行人主观选择疏散出口，容易导致在不同的出口处行人分布不均、无法有效利用部分出口，致使疏散效率低下。当前存在的一些智能疏散系统为行人规划疏散路线时，大多只考虑行人到达各出口距离，未考虑行人移动速度、排队时间以及拥挤消耗时间。实际情况下，即使为行人规划疏散路线，由于无法预测疏散状态和行人疏散行为，难以保证行人能够按照规划路线疏散。除此之外，为行人规划疏散路线的计算量巨大。

发明内容

为了解决大型建筑物室内应急疏散过程中，由于行人主观选择造成疏散出口利用不均问题，本发明提供一种基于移动终端的大型建筑物内行人疏导系统，在疏散过程中依据全局疏散信息以及行人运动状态，为所有行人分配疏散出口，使各疏散出口负载均衡，能够提高出口利用率，有着重要的应用价值和社会意义。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下的技术方案：

一种基于移动终端的大型建筑物内行人疏导系统，包括行人运动状态识别模块、行人疏散时间评估模块和动态出口分配模块；

所述行人运动状态识别模块，用于负责行人运动数据采集与运动行为识别，利用移动终端设备内置的加速度传感器、地磁传感器采集行人运动加速度和行走方向；通过室内定位算法定位行人所在位置，作为出口分配算法的输入；对移动终端采集信息分析处理，判断行人疏散起始位置，行走速度及行走方向；对采集到的数据提取时域特征和频域特征，构建特征向量，使用机器学习算法或神经网络构建分类器，用于识别行人手机位置及负重行为；通过识别行人负重类型，根据行人运动经验公式进一步计算行人疏散过程中最大移动速度；

所述行人疏散时间评估模块，用于负责行人在疏散过程中某一时间点预计疏散时间评估，在疏散过程中，行人疏散时间由行人行走至出口时间、排队时间和拥挤消耗时间共同组成；

所述动态出口分配模块，用于计算疏散过程中某一时间点所有行人最佳疏散出口，以行人位置、移动速度、疏散场景布局和出口疏散效率参数作为程序输入，通过分配策略，计算当前时刻所有行人最优疏散出口，并推送至行人手持移动终端；

所述分配策略如下：

A.分配第一个行人时，计算所有行人到各出口的时间，取最小行走时间行人作为分配对象，最小时间对应出口为其最佳疏散出口，在待分配行人中去除该行人；

B.根据已分配行人疏散信息，确定各出口已分配行人疏散队列，计算所有待分配行人由各个出口进行疏散的疏散时间，查找最小疏散时间；