应急疏散仿真预案规划方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应急疏散仿真预案规划方法及系统。
【背景技术】
[0002]应急疏散仿真预案主要是模拟在某种突发状况下，比如自然灾害或者人为灾害，大规模人群的疏散场景。旨在模拟真实情况，然后对各种不同状况的发生进行预测，并据此提出合理疏散规划，帮助降低灾害发生后所产生的损失。这种方式与传统的消防演习方式相比，可以减少人力财力损失，而且可以在更广阔的面积上开展。
[0003]现有的实现应急疏散仿真的方法有很多种，例如基于多智能体的方法(通过模拟单个个体的人员特性来再现整个疏散场景)、数学计算方法(通过最优化算法快速找到最佳疏散预案，由于没有考虑到环境的变化等因素，计算结果往往与真实值差距较大)、基于元胞自动机模型的方法(通过将单个个体简化为元胞，按照一定规则模拟疏散场景)等等。上述这些方法都能较好的计算疏散预案，但是，计算快速的方法往往无法反应真实的疏散场景；而能较真实反应疏散场景的方法，其计算时间往往较长，不能满足灾害发生时的实时响应需求。
[0004]传统应急疏散仿真预案规划的流程如图1所示:
[0005]第一步，根据灾害也即应急突发事件的类型和严重程度划定危险区域，并在危险区域周围选定合适的安全避难场所；
[0006]第二步，确定危险区域内待疏散的人员数目、分布及该危险区域常用的交通模式，如步行、驾车等；
[0007]第三步，根据上述应急疏散场景，选择合适的疏散仿真模型，在对应急疏散预案进行初步规划以后，执行疏散仿真，最后输出疏散仿真结果作为下一步疏散预案规划的依据；
[0008]第四步，选定合适的疏散预案规划算法，对第三步设定的应急疏散预案的仿真疏散效率进行评估。如果不满足条件，则生成新的疏散预案，然后反复执行第三步，直至计算出最佳应急疏散预案。
[0009]可见，如图1中所述的流程需要循环地对应急疏散预案进行规划，以选取其中的最佳方案，这个过程非常耗时:依据疏散场景和所选取方法的不同，该过程往往耗时达数小时甚至几十小时。在灾害发生时，如此长的应急疏散预案计算时间显然无法满足实时响应的需求。
【发明内容】
[0010]有鉴于此，有必要提供一种应急疏散仿真预案规划方法及系统。
[0011]本发明提供一种应急疏散仿真预案规划方法，该方法包括如下步骤:a.建立人口密集区域和灾害重点防范区域的人口动态分布规律数据库；b.根据不同灾害类型建立灾害类型数据库；c.关联所述人口动态分布规律数据库和所述灾害类型数据库，建立应急疏散仿真预案知识库；d.灾害发生后通过实时人口分布数据从所述应急疏散仿真预案知识库中得到人口分布匹配度和灾害类型匹配度最高的应急疏散仿真预案。
[0012]其中，该方法还包括:根据得到的应急疏散仿真预案，进行现场应急疏导。
[0013]所述的步骤a具体包括:对所述人口密集区域和灾害重点防范区域内的所有手机通信数据进行处理，得到一周内人群的出行规律；将所述手机通信数据按照工作日和休息日划分，再按照每天的时间段进行划分，得出所述人口密集区域和灾害重点防范区域内不同时段人们的出行规律，并据此规律划分不同区域类型；将上述划分的区域类型与每一个基站所覆盖的区域进行对应；对所有不同区域分别进行人口分布特点数据挖掘，得出不同区域任意时段人口分布特征。
[0014]所述的灾害类型包括:洪水、地震、海嘯、暴恐。
[0015]所述的步骤c具体包括:以人口分布为基础计算得到所述区域一天不同时间段的最佳应急疏散仿真预案，并存储所述人口分布与其对应的最佳应急疏散仿真预案，从而建立应急疏散仿真预案知识库。
[0016]本发明还提供一种应急疏散仿真预案规划系统，该系统包括数据库建立模块、知识库建立模块及匹配模块，其中:所述数据库建立模块用于建立人口密集区域和灾害重点防范区域的人口动态分布规律数据库；所述数据库建立模块还用于根据不同灾害类型建立灾害类型数据库；所述知识库建立模块用于关联所述人口动态分布规律数据库和所述灾害类型数据库，建立应急疏散仿真预案知识库；所述匹配模块用于灾害发生后通过实时人口分布数据从所述应急疏散仿真预案知识库中得到人口分布匹配度和灾害类型匹配度最高的应急疏散仿真预案。
[0017]其中，该系统还包括:根据得到的应急疏散仿真预案进行现场应急疏导的疏导模块。
[0018]所述的数据库建立模块具体用于:对所述人口密集区域和灾害重点防范区域内的所有手机通信数据进行处理，得到一周内人群的出行规律；将所述手机通信数据按照工作日和休息日划分，再按照每天的时间段进行划分，得出所述人口密集区域和灾害重点防范区域内不同时段人们的出行规律，并据此规律划分不同区域类型；将上述划分的区域类型与每一个基站所覆盖的区域进行对应；对所有不同区域分别进行人口分布特点数据挖掘，得出不同区域任意时段人口分布特征。
[0019]所述的灾害类型包括:洪水、地震、海嘯、暴恐。
[0020]所述的所述知识库建立模块具体用于:以人口分布为基础计算得到所述区域一天不同时间段的最佳应急疏散仿真预案，并存储所述人口分布与其对应的最佳应急疏散仿真预案，从而建立应急疏散仿真预案知识库。
[0021]本发明应急疏散仿真预案规划方法及系统，采用应急疏散仿真预案知识库，与现有的应急疏散仿真预案规划相比，能够提高最佳疏散预案规划过程的效率，节约规划时间，以满足灾害发生时的实时响应需求，更具实用性。
【附图说明】
[0022]图1为传统应急疏散仿真预案规划方法的流程图；
[0023]图2为本发明应急疏散仿真预案规划方法的流程图；
[0024]图3为本发明应急疏散仿真预案规划系统的硬件架构图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0026]参阅图2所示，是本发明应急疏散仿真预案规划方法较佳实施例的作业流程图。
[0027]步骤S401，根据政府部门提供的人口密集区域和灾害重点防范区域建立人口动态分布规律数据库。本实施例根据深圳市人民政府应急管理办公室和深圳市安全管理委员会提供的深圳市人口密集区域和灾害重点防范区域，如深圳市火车站、深圳市华强北、深圳市东门购物中心、深圳市海岸城及深圳市华侨城等区域，通过GIS (Geographic Informat1nSystem，地理信息系统)地图数据及手机通信数据获得所述人口密集区域和灾害重点防范区域一天当中的人口密度分布，并录入所述人口动态分布规律数据库。具体如下:
[0028]第一步:将所有手机通信数据进行有效性粗略处理后，按照一周的时间叠加，得到一周内人群的出行规律。例如一个城市内人们周末最喜欢的出行地点，以及出行的比例等数据。
[0029]第二步:将所述手机通信数据按照工作日和休息日划分，再按照每天的时间段进行划分，并在每个时间段上进行数据叠加。其中，将一天划分为晚上休息时间、娱乐时间和工作时间三个区段，得出同一地区不同时段人们的出行规律，据此规律划分不同区域类型:例如，晚上的时候人们可能在睡觉，此时住宅区的人口较多，所以晚上人较多的区域应该是住宅区；白天的时候人们可能在上班，此时写字楼的人口较多，那么该区域就是写字楼区；如果是傍晚的休息时间或者周末，娱乐区或者住宅区人口则会较多。
[0030]第三步:将上述划分的区域类型数据同每一个基站所覆盖的区域进行对应。
[0031]第四步:对所有不同区域分别进行人口分布特点数据挖掘，得出不同区域任意时段人口分布特征。最后，结合该城市的静态人口统计数据，得出任一时段、任一基站所在区域的总人口。
[0032]步骤S402，根据不同灾害类型建立灾害类型数据库。所述灾害类型包括:洪水、地震、海嘯、暴恐等。所述灾害类型数据库为后续判断受灾区域并选取安全疏散点提供依据。具体而言:
[0033]本实施例中洪水、海嘯、地震，暴恐等类型的灾害主要根据受灾点及相应区域GIS中的等高线粗略判定实际受灾区域，然后选取其中面积最大的几个非受灾区域作为安全疏散点。
[0034]步骤S403，关联所述人口动态分布规律数据库和所述灾害类型数据库，建立应急疏散仿真预案知识库。具体而言:
[0035]以人口分布为基础计算得到该区域一天不同时间段的最佳应急疏散仿真预案，具体计算方法与传统应急疏散仿真预案规划方法(请参阅图1)相同，此处不再赘述。存储所述人口分布与其对应的最