CN102815324B - 轨道交通应急疏散路线的生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通应急疏散路线的生成方法及系统。该方法包括：监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数；根据灾害场景分区中加载的边界参数，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。应用本发明，可以提高应急疏散效率。<pb pnum="1" />

Description

轨道交通应急疏散路线的生成方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通安全技术，尤其涉及一种轨道交通应急疏散路线的生成方法及系统。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，地铁站台功能的日趋完善以及地铁运行的单向性，轨道交通已成为现代城市人们出行的首选交通工具，每天大量乘客往来于地铁站台及地铁区间。而由于轨道交通具有地下结构复杂、空间封闭、人流量巨大且疏散困难等特点，因而，一旦发生自然灾害、人为破坏、设备故障等突发灾害，如何快速、安全地疏散乘客，成为现代轨道交通运营服务的重要功能。

现有的轨道交通应急疏散路线，是在地铁设计过程中预先生成的，并通过在站台、区间安装应急指示灯、导向牌，以对预先设计的轨道交通应急疏散路线进行指示，或者，通过将轨道交通应急疏散路线预先安装在独立的疏散导向系统中，通过疏散导向系统指示乘客依据预先设计的轨道交通应急疏散路线进行疏散。

由上述可见，预先安装在疏散导向系统中的轨道交通应急疏散路线，只能提供预先设置的轨道交通应急疏散路线，不能根据灾害场景发生的空间位置、灾害场景影响区域以及通道等灾害场景边界的实际状况，动态生成轨道交通应急疏散路线，不能随着灾害场景的发生进行实时动态的调整，使得应急疏散效率不高；同时，现有安装的应急指示灯、地埋式导向牌以及悬挂式导向牌，不能给疏散乘客以直观、全局的应急疏散路线导向，容易造成应急疏散的乘客慌乱、无序，从而影响疏散效率；进一步地，预先设计的轨道交通应急疏散路线只有一条，在灾害发生后，应急疏散的乘客只能沿着预先设计的一条轨道交通应急疏散路线进行疏散，更易导致疏散路线的拥堵，进一步降低了应急疏散的效率。

发明内容

本发明的实施例提供一种轨道交通应急疏散路线的生成方法，提高应急疏散效率。

本发明的实施例还提供一种轨道交通应急疏散路线的生成系统，提高应急疏散效率。

为达到上述目的，本发明实施例提供的一种轨道交通应急疏散路线的生成方法，包括：

监测到灾害发生，将形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；

依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数；

根据灾害场景分区中加载的边界参数，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

进一步包括：

将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现。

其中，所述监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景包括：

监测到灾害发生，采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，根据预先设置的分区划分，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景图。

其中，所述动态三维灾害场景图进一步以图形表示灾害场景分区中路线中设备的空间位置，并连接预先设置在路线中设备的测点，动态反馈设置有测点的路线中设备状态。

其中，通过图形颜色变化来反馈所述设置有测点的路线中设备状态。

其中，所述构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线包括：

获取灾害场景分区与疏散地之间的路线中设备；

生成该灾害场景分区到疏散地的理论应急疏散路线，并依序连接灾害场景分区至疏散地之间的路线中设备；

获取各灾害场景分区至相应疏散地的理论应急疏散路线。

其中，所述灾害场景分区边界信息包括：灾害发生的场景分区空间位置、路线中设备的堵塞情况以及人群分布密度。

其中，所述依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数包括：

将分区的三维灾害场景图抽象为有向图，获取实时更新的各灾害场景分区边界信息，并根据实时更新的灾害场景分区边界以及预先设置的疏散策略修正有向图。

其中，所述将分区的三维灾害场景图抽象为有向图包括：

将三维灾害场景图中的各灾害场景分区，分别抽象为有向图的源节点，疏散地抽象为有向图的目标节点，路线中设备抽象为有向图中节点连接的边；

获取灾害场景分区中动态的人群分布密度，并标记为对应的节点参数，获取路线中设备静态的通道通过能力与长度信息，并标记为对应的边参数；

遍历节点与节点之间的边，生成带节点参数与边参数的有向图；

存储三维灾害场景图与生成的有向图的映射关系。

其中，所述路线中设备中的闸机抽象为向疏散地区域的单向边，扶梯、楼梯、通道抽象为双向边。

其中，采用关系表格或对象方式存储所述三维灾害场景图与有向图的映射关系。

其中，所述根据灾害场景分区中设置的边界信息，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级包括：

监控系统依据实时修正的有向图，生成面向不同灾害场景分区的理论应急疏散路线；

根据灾害场景分区的理论应急疏散路线中的通道通过能力、路径长度以及人群分布密度信息，计算各理论应急疏散路线的优先级值。

其中，进一步包括：

监控系统依据预先设置的疏散路线冲突解决策略，修正相应生成的灾害场景分区的理论应急疏散路线。

其中，所述将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现包括：

监控系统依据灾害场景分区对应的轨道交通应急疏散路线，计算并控制轨道交通应急疏散线路中导向设备的开关，通知乘客疏散。

其中，所述将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现包括：

将轨道交通应急疏散路线直观展示到控制中心和车站的人机交互界面中；和/或，

监控系统依据轨道交通应急疏散路线，自动向广播系统发布轨道交通应急疏散线路信息；和/或，

监控系统依据轨道交通应急疏散路线，计算站台、站厅、出入口等位置的导向屏或乘客信息系统终端显示屏的相应位置的疏散方向，动态重绘轨道交通应急疏散路线。

一种轨道交通应急疏散路线的生成系统，该系统包括：监测装置、配载装置以及轨道交通应急疏散路线生成装置，其中，

监测装置，用于监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；

配载装置，用于依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数；

轨道交通应急疏散路线生成装置，用于根据灾害场景分区中加载的边界参数，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

进一步包括：

呈现装置，用于将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现。

所述监测装置包括：三维灾害场景图模块和构建模块，其中，

三维灾害场景图模块，用于监测到灾害发生，采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，根据预先设置的分区划分，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景图；

构建模块，用于构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线。

所述配载装置包括：三维灾害场景图映射模块、参数设置模块以及边界参数映射模块，其中，

三维灾害场景图模块映射模块，用于根据三维图形描述的灾害场景分区、设备的空间位置及其之间的空间结构关系，映射为有向图；

参数设置模块，用于静态和动态获取场景图的边界参数，并配置到三维场景图中；

边界参数映射模块，用于根据获取的场景图边界参数，动态映射为有向图相应节点与边的参数。

所述轨道交通应急疏散路线生成装置包括：路径计算模块和冲突检测与路径优化模块，其中，

路径计算模块，用于根据抽象的有向图，采用宽度优先的路径搜索算法，计算每个灾害分区映射节点到目标节点的疏散路径；

冲突检测与路径优化模块，用于监测灾害场景分区的疏散路径是否存在冲突，并根据疏散策略及冲突解决方法进行路线修正与优化。

由上述技术方案可见，本发明实施例提供的一种轨道交通应急疏散路线的生成方法及系统，监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数；根据灾害场景分区中加载的边界参数，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。这样，考虑灾害场景发生的边界、灾害场景分区的人群分布密度等实际灾害场景分区边界信息，动态生成面向不同灾害场景分区的最优轨道交通应急疏散路线，以分别服务于不同灾害场景分区中的乘客，有效提高了应急疏散效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为本发明实施例轨道交通应急疏散路线的生成方法流程示意图。

图2为本发明实施例轨道交通应急疏散路线的生成方法具体流程示意图。

图3为本发明实施例面向多灾害场景分区的轨道交通应急疏散路径生成方法流程示意图。

图4为本发明实施例实施灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线的方法流程示意图。

图5为本发明实施例轨道交通应急疏散路线的生成系统结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

现有的轨道交通应急疏散路线，都是预先设计的，并通过在站台、区间安装应急指示灯、导向牌，或者，安装独立的疏散导向系统，对轨道交通应急疏散路线进行指示，轨道交通应急疏散路线生成模式相对固定、且指示方式较为单一，不能根据实际灾害场景发生的边界、灾害场景分区的人群分布密度等实际灾害场景情况，形成动态的轨道交通应急疏散路线，以确保乘客根据实时最优的轨道交通应急疏散路线进行疏散，使得应急疏散效率不高。

本发明实施例中，针对轨道交通灾害场景，提供一种融入综合监控平台的高效、可靠、智能的轨道交通应急疏散路线生成及导向方案，服务于轨道交通应急平台以及综合监控平台，考虑灾害场景发生的边界、灾害场景分区的人群分布密度等实际灾害场景信息，动态生成面向不同灾害场景分区的最优轨道交通应急疏散路线，以分别服务于不同灾害场景分区中的乘客，使得不同灾害场景分区中的乘客，可以独立选取动态生成的最优的轨道交通应急疏散路线。这样，通过融入轨道交通应急平台以及综合监控平台，依据灾害场景，形成面向不同灾害场景分区的轨道交通应急疏散线路；进一步地，在动态生成轨道交通应急疏散路线后，还可以利用现有的综合监控平台，如轨道交通综合监控设备、乘客信息系统（PIS，PassengerInformation System）设备等已存在的基础设施，通过构建友好的可视人机界面，在不同设备中，通过三维人机交互界面，将动态生成的轨道交通应急疏散路线直观展示给运营商，以使运营商实时调整轨道交通应急疏散路线，并通过地埋式导向牌、悬挂式导向牌、导向屏或PIS终端屏、广播等设备，以图、文、声、光多种形式，将实时生成的轨道交通应急疏散路线展示给乘客，从而实现多层次、多方位地展示动态生成的轨道交通应急疏散路线，解决灾难环境下的人群疏散调度，加快对灾难的响应速度，从而向灾害环境下不同灾害场景分区的乘客提供快速、准确的最佳轨道交通应急疏散路线，使得灾害环境下不同灾害场景分区的乘客能够快速、准确地获知并确定最佳应急疏散路线方向，从而提升应急疏散效率，最大限度地降低灾害损失，保证乘客安全。

因而，本发明实施例的轨道交通应急疏散路线生成方法能够更智能的应对地铁各种突发事件和灾害，提升应急疏散效率，降低灾害损失，最大限度地保障乘客安全，在应急安全领域具有广泛的应用前景。

图1为本发明实施例轨道交通应急疏散路线的生成方法流程示意图。参见图1，该流程包括：

步骤101，监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建面向各灾害场景分区的理论应急疏散路线；

本步骤中，构建面向各灾害场景分区的理论应急疏散路线即构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线，每一灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线条数可以是一条，也可以是多条。并在灾害场景分区、疏散地以及理论应急疏散路线之间形成映射关系。其中，

监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景包括：

监测到灾害发生，采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，根据预先设置的分区划分，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景图。

本步骤中，监控系统对灾害进行监测，当监测到灾害发生后，根据灾害发生的地点，输出预先设计的三维灾害场景图。

灾害场景中，包括：区间、轨行区、站台、站厅以及出入口等。

分区划分策略可以是兼顾防烟分区或防火分区的划分策略。

本发明实施例中，兼顾防烟分区或防火分区的划分策略，将包含车站、区间的空间结构的三维灾害场景图划分为多个灾害场景分区，使得一个三维灾害场景映射一个或多个灾害场景分区。

实际应用中，三维灾害场景图可以根据地铁设计时，地铁设计院提供的车站、区间的CAD图，利用监控系统的人机设计界面进行描绘得到。这样，能够根据三维灾害场景中连接监控系统的实际设备测点，对相应设备进行设备监控。

本发明实施例中，区间主要指两地铁车站之间的区域，轨行区指列车行驶区域，包括车站轨行区和区间轨行区，站台主要是车站中乘客候车的区域，站厅主要是指乘客待上车的区域。

进一步地，生成的三维灾害场景图中，还具有如下内容：

以图形表示灾害场景分区中路线中设备的空间位置，并连接预先设置在路线中设备的测点，反馈设置有测点的路线中设备状态。

本步骤中，路线中设备是指从灾害场景分区至疏散地之间路线上设置的用于疏散的设备，较佳地，包括：直梯、扶梯、闸机、屏蔽门以及导向设备等。

较佳地，可以通过图形颜色变化来反馈设置有测点的路线中设备状态，例如，以绿色表示该路线中设备状态正常，以红色表示该路线中设备状态处于异常，并选取该灾害场景分区至疏散地之间状态正常的路线中设备组成对应的理论应急疏散路线。

构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线包括：

A01，获取灾害场景分区与疏散地之间的路线中设备；

本步骤中，较佳地，获取的路线中设备为处于正常状态的设备。

A02，生成该灾害场景分区到疏散地的理论应急疏散路线，并依序连接灾害场景分区至疏散地之间的路线中设备；

本步骤中，以灾害场景分区为源节点，疏散地为目标节点。从源节点到达目标节点的方式有两种，一种是该源节点可以通过路线中设备直接到达目标节点，另外一种方式是该源节点需要经过其它源节点，方可以到达目标节点。

灾害场景分区至疏散地之间的各路线中设备的不同连接方式，对应不同的理论应急疏散路线。

A03，获取各灾害场景分区至相应疏散地的理论应急疏散路线。

步骤102，依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数；

本步骤中，灾害场景分区至疏散地所经过的路径不同，其映射的理论应急疏散路线的边界信息包含的具体的边界参数一般也不同。本发明实施例中，理论应急疏散路线的边界也称之为灾害场景分区边界。

灾害场景分区边界信息包括：灾害场景分区发生的空间位置、路线中设备的堵塞情况、人群分布密度等。其中，人群分布密度为源节点的边界信息。

实际应用中，灾害场景分区边界信息可以通过车站闭路电视（CCTV）系统、现场报道等实际状况，由相关技术人员设置获得。其中，堵塞情况是指灾害发生时，路线中设备，例如扶梯、楼梯、出口是否因为一些原因形成塌陷或不通；人群分布密度可以通过具有人群聚集度识别的CCTV系统获取，也就是说，通过具有人群聚集度识别的CCTV系统，可以获取每个灾害场景分区的相对精确人群数量。如果CCTV系统不具有人群聚集度识别功能，可以通过CCTV系统人工观测，粗略获取堵塞情况。

本发明实施例中，灾害场景分区边界依赖于发生灾害的模式以及发生灾害的位置，不同的灾害模式以及灾害发生的不同位置，可以形成不同的灾害场景边界。例如，在火灾模式的灾害模式下，灾害场景分区边界可以包括：车站火灾场景分区边界以及区间火灾场景分区边界等。其中，

车站火灾场景分区边界包括：火灾位置，扶梯、楼梯、出口等路线中设备堵塞情况以及人群分布密度；

区间火灾场景分区边界包括：火灾在列车的位置信息，例如，火灾发生在列车的头部、中部还是尾部信息、列车是否能够继续前行信息、列车中乘客密度信息以及区间是否存在塌方信息等。

较佳地，在确定灾害场景分区边界后，将确定的灾害场景分区边界以可视图形的效果进行展示。

所应说明的是，本发明实施例中，灾害场景分区边界随着疏散的进行，会发生相应的变化，例如，如果某一扶梯达到预先设置的拥堵程度，则可以将该扶梯对应的灾害场景分区边界状态从正常修改为非正常。

该步骤具体包括：

将分区的三维灾害场景图抽象为有向图，获取实时更新的各灾害场景分区边界信息，并根据实时更新的灾害场景分区边界以及预先设置的疏散策略修正有向图。

本步骤中，监控系统负责将分区的三维灾害场景图抽象为有向图，较佳地，有向图为二维。

有向图根据实时更新的灾害场景分区边界、疏散策略自动进行修正。

其中，将分区的三维灾害场景图抽象为有向图包括：

A11，将三维灾害场景图中的各灾害场景分区，分别抽象为有向图的源节点，疏散地抽象为有向图的目标节点，路线中设备抽象为有向图中节点连接的边；

本步骤中，有向图包含有一个或多个灾害场景分区，有向图中的多个灾害场景分区，可以通过边进行连接。每一灾害场景分区包含一个源节点、一个或多个目标节点、一条或多条边，即在源节点与目标节点之间，存在一条或多条边。

较佳地，疏散地中包含有出入口。

路线中设备，例如，扶梯、楼梯、闸机等，抽象为有向图中连接节点的边。其中，闸机抽象为向疏散地区域的单向边，扶梯、楼梯、通道抽象为双向边。

实际应用中，为了提高灾害界定的有效性，采用人工方式确定灾害场景以及灾害场景边界。

A12，获取灾害场景分区中动态的人群分布密度，并标记为对应的节点参数，获取路线中设备静态的通道通过能力与长度信息，并标记为对应的边参数；

本步骤中，灾害场景分区中动态的人群分布密度可以通过三维灾害场景图进行统计得到，并将得到的人群分布密度作为源节点的节点参数，标记在源节点中。

静态的通道通过能力为路线中设备的堵塞情况，可以根据路线中设备的空间结构、设备类型等信息由相关技术专家预先设定，包括：设备的通过能力、楼道的通过能力以及扶梯的通过能力。例如，可以按照人/秒，即每秒钟能够通过的人数等技术指标衡量设备、楼道以及扶梯的通过能力，而且，对于设备的通过能力，例如，不同类型的闸机在释放状态下，其通过能力是不同的。举例来说，三杆结构闸机的通道通过能力与门式结构闸机的通道通过能力不同。

楼道的通过能力是由楼道的截面宽度、陡度、长度等因素决定。

扶梯的通过能力由扶梯是否运动、扶梯方向、扶梯界面宽度等因素决定。

实际应用中，相关技术专家预先设定的通道通过能力可以通过已发布的地铁设计说明书获取，长度是指两个灾害场景分区的中心距离。

A13，遍历节点与节点之间的边，生成带节点参数与边参数的有向图；

本步骤中，节点包括源节点以及目标节点，源节点映射灾害场景分区，其中，从源节点到达目标节点的方式有两种，一种是该源节点可以通过通道直接到达目标节点，另外一种方式是该源节点需要经过其它源节点，方可以到达目标节点。遍历节点与节点之间的路线中设备，根据与步骤A12相同的处理方法，为节点与节点之间的边标记相应的边参数。

实际应用中，可以采用宽度优先路径搜索方法，以目标节点为目标，搜索灾害场景分区到疏散出口的所有无环路径，并计算通道通过能力与路径长度，总的通道通过能力由该路线的边的最小通过能力得到。

A14，存储三维灾害场景图与生成的有向图的映射关系。

本步骤中，采用关系表格或对象方式存储三维灾害场景图与有向图的映射关系。

该方法还可以进一步包括：

监控系统根据确定的灾害场景边界，删除抽象生成的有向图中相应的边。

本步骤中，由于灾害场景边界中设定有堵塞通路，而设定的堵塞通路映射为灾害场景分区的连接边。本发明实施例中，需要将堵塞通路映射的连接边删除。

步骤103，根据灾害场景分区中加载的边界参数，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

本步骤中，基于灾害场景分区，分别计算并获取该灾害场景分区内较优的理论应急疏散路线，作为实际疏散的轨道交通应急疏散路线。这样，根据各灾害场景分区信息的动态变化，实时生成轨道交通应急疏散路线，能够使得不同灾害场景分区的乘客能够快速、准确地获知并确定最佳轨道交通应急疏散路线，从而提升应急疏散效率。

根据灾害场景分区中设置的边界信息，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级包括：

步骤21，监控系统依据实时修正的有向图，生成面向不同灾害场景分区的理论应急疏散路线；

本步骤中，在灾害场景发生变化时，例如，闸机发生故障，监控系统自动删除通过该闸机连接形成灾害场景分区的边，从而避免生成的理论应急疏散路线导向发生故障的闸机。

步骤22，根据预先设置的计算策略计算各理论应急疏散路线的优先级值。

本步骤中，计算策略包括：通道通过能力、路径长度以及人群分布密度。本发明实施例中，根据理论应急疏散路线中包含的通道通过能力、路径长度以及人群分布密度，对灾害场景分区的各理论应急疏散路线进行排序，即计算各理论应急疏散路线的优先级。

较佳地，还可以进一步包括：

步骤23，监控系统依据预先设置的疏散路线冲突解决策略，修正相应生成的灾害场景分区的理论应急疏散路线。

本步骤中，在生成面向不同灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线后，如果具有多条轨道交通应急疏散路线，各轨道交通应急疏散路线之间可能会具有共同的通道，从而使该共同的通道由于拥挤发生冲突。本发明实施例中，预先设置疏散路线冲突解决策略，对生成的各轨道交通应急疏散路线进行冲突检测并解决发生冲突的轨道交通应急疏散路线，从而形成最终的面向不同灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

疏散路线冲突解决策略包括：人群分布密度、疏散能力以及疏散策略。这样，该步骤具体为：搜索出所有灾害场景分区的理论应急疏散路线，根据人群分布密度、疏散能力、疏散策略，确定冲突的理论应急疏散路线，并依据有利于人群疏散原则解决理论应急疏散路线冲突。

本步骤中，多个理论应急疏散路线之间可能会存在冲突，例如，当灾害场景分区A的人群数量较大，且灾害场景分区A到疏散点的疏散能力小，这时，如果存在灾害场景分区B通过灾害场景分区A进行疏散的应急疏散路线，如果灾害场景分区B还存在其它应急疏散路线能够满足疏散时，删除灾害场景分区B通往灾害场景分区A的路径，即应急疏散路线。

进一步地，不同区域发生灾害，同一区域发生不同类型的灾害时，疏散策略是不同的，例如，站台发生火灾时，疏散策略是要求所有乘客通过站厅到地面疏散；如果站厅发生火灾时，疏散策略是当列车调度能够满足疏散能力时，站台乘客需要通过列车疏散到下一站，而站厅乘客需要疏散到地面。

实际应用中，当生成的理论应急疏散路线违背疏散策略时，应该删除违背疏散策略的路径导向（理论应急疏散路线）。

实际应用中，该方法还可以进一步包括：

步骤104，将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现。

本步骤具体包括：

步骤31，监控系统依据灾害场景分区对应的轨道交通应急疏散路线，计算并控制轨道交通应急疏散线路中导向设备的开关，通知乘客疏散。

本步骤中，导向设备包括各类导向牌，通过控制轨道交通应急疏散线路中的各类导向牌开关或导向方向，通知乘客疏散。

当然，实际应用中，进行呈现还可以进一步包括：

步骤32，将轨道交通应急疏散路线直观展示到控制中心和车站的人机交互界面中；和/或，

步骤33，监控系统依据轨道交通应急疏散路线，自动向广播系统发布轨道交通应急疏散线路信息；和/或，

步骤34，监控系统依据轨道交通应急疏散路线，计算站台、站厅、出入口等位置的导向屏或PIS终端显示屏的相应位置的疏散方向，动态重绘轨道交通应急疏散路线。

下面基于图1，对本发明实施例作进一步的详细描述。

图2为本发明实施例轨道交通应急疏散路线的生成方法具体流程示意图。参见图2，该流程包括：

步骤201，监测到灾害发生；

本步骤中，通过监控系统监控是否发生灾害。

步骤202，获取灾害场景三维图；

步骤203，对灾害场景进行分区，确定灾害场景分区边界；

步骤201至步骤203为灾害场景边界的确定流程。

步骤204，抽象灾害场景三维图为有向图；

步骤205，进行面向灾害场景分区的有向图搜索；

步骤206，根据实时的灾害场景分区边界，生成面向灾害场景分区的理论应急疏散路线并修正；

步骤204至步骤206为理论应急疏散路线生成流程。

步骤207，根据修正的理论应急疏散路线的空间位置计算导向路径并显示；

步骤208，根据导向屏的位置，重绘相应区域的导向路径；或，

通过PA发布轨道交通应急疏散路线信息；或，

根据导向标志的分布，计算导向标志并显示。

步骤207至步骤208为轨道交通应急疏散路线实施流程。

图3为本发明实施例面向多灾害场景分区的轨道交通应急疏散路径生成方法流程示意图。参见图3，该流程包括：

步骤301，确定灾害场景；

步骤302，根据灾害场景确定灾害场景边界；

本步骤中，根据抽象生成的有向图，为了提高灾害界定的有效性，采用人工方式确定灾害场景以及灾害场景边界。

步骤303，监控系统根据确定的灾害场景边界，删除掉表达阻塞通路与出入口的节点和边；

本步骤中，由于灾害场景边界中设定有堵塞通路，而设定的堵塞通路映射为灾害场景分区的连接边。本发明实施例中，将堵塞通路映射的连接边删除。

步骤304，判断是否存在没有标记疏散路径的灾害场景分区，如果是，执行步骤305，否则，执行步骤309；

本步骤中，监控系统遍历所有经删除处理的有向图中的灾害场景场景分区，如果遍历结束，执行步骤309；如果遍历未结束，即存在未遍历的灾害场景分区，执行步骤305。

步骤305，选择灾害场景分区，确定灾害场景分区的空间位置；

步骤306，根据灾害模式的疏散策略，确定该灾害场景分区的疏散策略；

步骤307，根据疏散策略，搜索该灾害场景分区的疏散地；

步骤308，采用宽度优先路径搜索方法，确定灾害场景分区与疏散地的疏散路径；

本步骤中，采用宽度优先路径搜索方法，以目标节点为目标，搜索灾害场景分区到疏散地的所有无环的疏散路径（理论应急疏散路线），并计算路径长度和通过能力，其中，

路径长度和通过能力是指从某一灾害场景分区到疏散出口（疏散地）路线的整体长度和通过能力，路径长度由经过边的长度参数求和得到；通过能力由该路线的边的最小通过能力得到。

步骤309，根据人群分布密度、路径通过能力、冲突路径解决方法，对各灾害场景分区的理论应急疏散路线进行修正；

本步骤中，搜索出所有灾害场景分区的理论应急疏散路线，根据人群分布密度、路径通过能力（疏散能力）、冲突路径解决方法（疏散策略），确定冲突的理论应急疏散路线，并依据有利于人群疏散原则确定应急疏散路线冲突解决方案；然后，按照通过能力、路径长度对灾害场景分区的应急疏散路线进行排序。

步骤310，形成面向各灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

图4为本发明实施例实施灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线的方法流程示意图。参见图4，该流程包括：

步骤401，形成不同的面向灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线的导向方案；

步骤402，根据导向显示策略进行导向；

本步骤中，通过轨道交通应急疏散路线的多层次实施方法，轨道交通应急疏散路线可以通过地铁导向牌、广播、导向屏以及PIS终端显示屏，向乘客显示。分为两部分流程，一部分流程为步骤403至步骤405，另一部分流程为步骤406至步骤408。

步骤403，根据导向屏的位置，计算相应灾害场景分区的导向路径；

步骤404，将导向路径在三维灾害场景中进行重绘；

步骤405，通过站台PIS屏显示重绘的导向路径；或者，

通过站厅PIS屏显示重绘的导向路径；或者，

通过出入口显示屏显示重绘的导向路径；

本步骤中，在站台，站厅和出入口，能够根据导向屏所在的物理位置设置导向屏显示，这样，不仅能够显示车站立体结构图，展示乘客的位置及不同优先级的应急疏散路线，同时，还能以醒目的形式，实时显示路线中设备的状态信息。例如，直梯、扶梯以及闸机的实时状态信息。这样，有利于乘客在发生灾害时，辨别轨道交通应急疏散路线及轨道交通应急疏散路线的通堵情况。

步骤406，根据导向标志的分布，计算形成路径的导向标志显示方案；

步骤407，通过综合监控控制导向标志的显示；

步骤408，通过应急导向显示导向标志；或者，

通过悬挂导向显示导向标志；或者，

通过地标导向显示导向标志。

本步骤中，对于地标导向、悬挂导向显示，可以根据各种导向标志的空间分布状况和不同灾害场景分区的导向路径，通过监控系统直接控制相应路线中的导向设备，形成导向标志路径，指导乘客疏散。其中，导向标志显示通过可控的掩埋式地标、悬挂导向标志和应急导向等可控发光设备实现。

进一步地，还可以进行广播导向显示，即在发生灾害时，形成播报信息内容的推荐模式和组合模式，实现自动播报发生灾害的类型和发生灾害的区域（灾害场景分区），并能够实现自动循环播报。实际应用中，还可以插入人工播报。

由上述可见，现有轨道交通复杂的地下空间结构和巨大的客流量，为突发灾害下的乘客进行应急疏散提出了更严格的要求。而传统依赖于运营人员的临时指挥，或固定模式的应急导向标志的乘客应急疏散模式，已经不能满足现代城市公共安全的需求。本发明实施例中，结合现代应急平台以及监控系统，为复杂空间结构的乘客提供高效的轨道交通应急疏散方法，辅助运营人员快速、准确生成应急决策，并提供应轨道交通急疏散路线的多形式、全方位的疏散导向，有利于乘客在灾害发生后，能够快速辨识自身的处境，并确定最佳的轨道交通应急疏散路线，有效地保障了乘客的安全。因而，本发明实施例为轨道交通等具有复杂空间结构、且具有机电设备的集中监控领域的乘客，提供有效、实用的应急疏散方法。具体来说，具有如下有益技术效果：

本发明实施例为乘客提供全方位、多形式的应急疏散路线展示方法，使乘客能够更清晰地辨识灾害环境下自身的形势，能够快速、准确地确定自身的应急疏散路线；

本发明实施例为乘客展示所有不导向危害、有利于乘客疏散的应急疏散路线，并不是展示一条最佳应急疏散路线，从而避免由于采用一条应急疏散路线的拥堵、踩踏带来的灾难，能够将乘客快速导向并疏散到多个疏散出口；

本发明实施例能够为运营者、乘客提供一个更直观的三维灾害场景图，从而更直观、准确地显示乘客空间分布、设备的状态和疏散导向路线，能够更有效地满足应急指挥需求。

图5为本发明实施例轨道交通应急疏散路线的生成系统结构示意图。参见图5，该系统包括：监测装置、配载装置以及轨道交通应急疏散路线生成装置，其中，

监测装置，用于监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；

本发明实施例中，将获取的灾害场景拆分为一个或多个灾害场景分区可以是采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，生成三维灾害场景图；然后，根据预先设置的分区划分策略，将三维灾害场景图划分为各灾害场景分区并输出。

三维灾害场景图中，以图形表示灾害场景分区中路线中设备的空间位置，并连接预先设置在路线中设备的测点，反馈设置有测点的路线中设备状态。

配载装置，用于依据实时的各灾害场景分区边界信息，为各灾害场景分区映射的理论应急疏散路线动态加载边界参数；

本发明实施例中，灾害场景分区边界信息包括：灾害场景分区发生的空间位置、路线中设备的堵塞情况以及人群分布密度。

轨道交通应急疏散路线生成装置，用于根据灾害场景分区中加载的边界参数，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

本发明实施例中，监控系统依据实时修正的有向图，生成面向不同灾害场景分区的理论应急疏散路线；根据灾害场景分区的理论应急疏散路线中的通道通过能力、路径长度以及人群分布密度信息，计算各理论应急疏散路线的优先级值。

较佳地，该系统还可以进一步包括：

呈现装置，用于将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现。

其中，监测装置包括：三维灾害场景图模块和构建模块（图中未示出），其中，

三维灾害场景图模块，用于监测到灾害发生，采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，根据预先设置的分区划分，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景图；

构建模块，用于构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线。

较佳地，所述配载装置包括：三维灾害场景图映射模块、参数设置模块以及边界参数映射模块（图中未示出），其中，

三维灾害场景图模块映射模块，用于根据三维图形描述的灾害场景分区、设备的空间位置及其之间的空间结构关系，映射为有向图；

参数设置模块，用于静态和动态获取场景图的边界参数，并配置到三维场景图中；

边界参数映射模块，用于根据获取的场景图边界参数，动态映射为有向图相应节点与边的参数。

所述轨道交通应急疏散路线生成装置包括：路径计算模块和冲突检测与路径优化模块（图中未示出），其中，

路径计算模块，用于根据抽象的有向图，采用宽度优先的路径搜索算法，计算每个灾害分区映射节点到目标节点的疏散路径；

冲突检测与路径优化模块，用于监测灾害场景分区的疏散路径是否存在冲突，并根据疏散策略及冲突解决方法进行路线修正与优化。

显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种轨道交通应急疏散路线的生成方法，该方法包括：

监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；

将分区的三维灾害场景图抽象为有向图，获取实时更新的各灾害场景分区边界信息，并根据实时更新的灾害场景分区边界修正有向图；

监控系统依据实时修正的有向图，生成面向不同灾害场景分区的理论应急疏散路线；

根据灾害场景分区的理论应急疏散路线中的通道通过能力、路径长度以及人群分布密度信息，计算各理论应急疏散路线的优先级值；

选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，进一步包括：

将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景包括：

监测到灾害发生，采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，根据预先设置的分区划分，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景图。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述动态三维灾害场景图进一步以图形表示灾害场景分区中路线中设备的空间位置，并连接预先设置在路线中设备的测点，动态反馈设置有测点的路线中设备状态；所述路线中设备是指从灾害场景分区至疏散地之间路线上设置的用于疏散的设备。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过图形颜色变化来反馈所述设置有测点的路线中设备状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线包括：

获取灾害场景分区与疏散地之间的路线中设备；所述路线中设备是指从灾害场景分区至疏散地之间路线上设置的用于疏散的设备

生成该灾害场景分区到疏散地的理论应急疏散路线，并依序连接灾害场景分区至疏散地之间的路线中设备；

获取各灾害场景分区至相应疏散地的理论应急疏散路线。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述灾害场景分区边界信息包括：灾害发生的场景分区空间位置、路线中设备的堵塞情况以及人群分布密度；所述路线中设备是指从灾害场景分区至疏散地之间路线上设置的用于疏散的设备。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将分区的三维灾害场景图抽象为有向图包括：

将三维灾害场景图中的各灾害场景分区，分别抽象为有向图的源节点，疏散地抽象为有向图的目标节点，路线中设备抽象为有向图中节点连接的边；所述路线中设备是指从灾害场景分区至疏散地之间路线上设置的用于疏散的设备；

获取灾害场景分区中动态的人群分布密度，并标记为对应的节点参数，获取路线中设备静态的通道通过能力与长度信息，并标记为对应的边参数；

遍历节点与节点之间的边，生成带节点参数与边参数的有向图；

存储三维灾害场景图与生成的有向图的映射关系。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述路线中设备中的闸机抽象为向疏散地区域的单向边，扶梯、楼梯、通道抽象为双向边。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，采用关系表格或对象方式存储所述三维灾害场景图与有向图的映射关系。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，进一步包括：

监控系统依据预先设置的疏散路线冲突解决策略，修正相应生成的灾害场景分区的理论应急疏散路线。

12.根据权利要求2所述的方法，其中，所述将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现包括：

监控系统依据灾害场景分区对应的轨道交通应急疏散路线，计算并控制轨道交通应急疏散线路中导向设备的开关，通知乘客疏散。

13.根据权利要求2所述的方法，其中，所述将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现包括：

将轨道交通应急疏散路线直观展示到控制中心和车站的人机交互界面中；和/或，

监控系统依据轨道交通应急疏散路线，自动向广播系统发布轨道交通应急疏散线路信息；和/或，

监控系统依据轨道交通应急疏散路线，计算站台、站厅、出入口等位置的导向屏或乘客信息系统终端显示屏的相应位置的疏散方向，动态重绘轨道交通应急疏散路线。

14.一种轨道交通应急疏散路线的生成系统，其特征在于，该系统包括：监测装置、配载装置以及轨道交通应急疏散路线生成装置，其中，

监测装置，用于监测到灾害发生，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景，构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线；

配载装置，包括：三维灾害场景图映射模块、参数设置模块以及边界参数映射模块；其中，三维灾害场景图模块映射模块，用于根据三维图形描述的灾害场景分区、设备的空间位置及其之间的空间结构关系，映射为有向图；参数设置模块，用于静态和动态获取场景图的边界参数，并配置到三维场景图中；边界参数映射模块，用于根据获取的场景图边界参数，动态映射为有向图相应节点与边的参数；

轨道交通应急疏散路线生成装置，包括：路径计算模块和冲突检测与路径优化模块；其中，路径计算模块，用于根据抽象的有向图，采用宽度优先的路径搜索算法，计算每个灾害分区映射节点到目标节点的疏散路径；冲突检测与路径优化模块，用于监测灾害场景分区的疏散路径是否存在冲突，并根据疏散策略及冲突解决方法进行路线修正与优化，计算该灾害场景分区映射的理论应急疏散路线的优先级，选取预定数量较高优先级的理论应急疏散路线为该灾害场景分区的轨道交通应急疏散路线。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，进一步包括：

呈现装置，用于将生成的轨道交通应急疏散路线进行呈现。

16.根据权利要求14或15所述的系统，其特征在于，所述监测装置包括：三维灾害场景图模块和构建模块，其中，

三维灾害场景图模块，用于监测到灾害发生，采用三维图形方式，以地铁车站或区间为空间骨架，抽象描述灾害场景的空间位置及其之间的空间结构关系，根据预先设置的分区划分，形成以灾害场景分区为基本空间结构的动态三维灾害场景图；

构建模块，用于构建各灾害场景分区至疏散地的理论应急疏散路线。