CN109299078A

CN109299078A - 一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法

Info

Publication number: CN109299078A
Application number: CN201811470086.9A
Authority: CN
Inventors: 刘莹; 孙澄; 刘子敏; 杨阳; 甄蒙; 高鹏
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2038-11-28
Also published as: CN109299078B

Abstract

本发明提出了一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法，属于体育建筑人群疏散分析技术领域。所述方法包括：步骤1、收集建筑人群疏散数据；步骤2、根据用户需求建立系统数据库；步骤3、将所述体育中心建筑人群疏散数据存储到所述系统数据库中，对复杂的数据类型进行预处理和分类；步骤4、创建ASP.NET动态服务器页面；步骤5、将数据库与在线工具进行连接，进行数据可视化分析；步骤6、对所述系统数据库进行更新和维护。所述方法具有数据量大，分类清晰等特点。

Description

一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法

技术领域

本发明涉及一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法，属于体育建筑人群疏散分析技术领域。

背景技术

在城市化进程快速发展的时代背景下，我国体育综合设施在资金投入、建设数量上都处于高速增长期。作为重要的公众聚集休闲场所，体育中心的人群疏散安全问题引起社会的广泛关注。尤其是今年以来国内外相继发生一系列群死群伤的灾难性事故，尤以体育中心等公共聚集场所突发事故中造成的伤亡最为严重。因此，如何保证体育中心建筑的人群疏散安全是如今各个领域不同研究人员亟待解决的共同问题。

随着计算机模拟技术的发展，在目前的体育中心人群疏散问题研究中，主要是利用疏散模型进行仿真模拟，从而对体育中心的疏散设计进行优化分析，而基础疏散数据是疏散模型建立的基础，也是人群疏散研究的关键。目前，国内外仅有少量的疏散数据库可供查询，且现有的数据库大多是综合性的疏散数据，多为不同研究机构所采集数据的笼统混合，专门针对体育建筑人群疏散研究的数据源较少，数据分类模糊，研究人员数据查询不便。由于真实可靠的全量人群疏散基础数据匮乏，加之欠缺分析疏散行为大数据的有效量化方法与技术平台，使得体育中心疏散设计缺乏准确性与科学性。

发明内容

本发明为了解决现有技术中真实可靠的全量人群疏散基础数据匮乏，加之欠缺分析疏散行为大数据的有效量化方法与技术平台，使得体育中心疏散设计缺乏准确性与科学性的技术问题，提出了一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法，所采取的技术方案如下：

一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法，所述建立方法包括：

步骤1、利用体育中心使用人群与室内外疏散空间交互作用产生的数据完成体育中心建筑人群疏散数据的收集；

步骤2、根据用户需求建立系统数据库；

步骤3、将所述体育中心建筑人群疏散数据存储到所述系统数据库中，对复杂的数据类型进行预处理和分类；其中，所述复杂的数据类型包括不符合人群疏散数据要求的数据、错误数据和/或重复性数据；

步骤4、创建ASP.NET动态服务器页面，实现用户前端与数据库服务器端的交互；

步骤5、将数据库与在线工具进行连接，进行数据可视化分析；所述在线工具包括tableau、infogram或/和D3；

步骤6、对所述系统数据库进行更新和维护。

进一步地，步骤1所述体育中心建筑人群疏散数据的收集途径包括：人群疏散数据规定条例查询、国内外现有体育建筑人群疏散历史数据收集和体育中心人群疏散行为数据实时采集。

进一步地，步骤2所述系统数据库建立过程包括：

第一步、根据客户需求，创建E-R图表，根据所述E-R图表建立数据库的概念结构；

第二步、创建数据库，将E-R图转换成数据模型；

第三步、创建数据库表，根据目标需求建立视图；

第四步、创建数据库规则，建立数据库索引。

进一步地，第一步所述创建E-R图表的具体过程包括：分析创建此基于人群行为的体育中心数据库的目的，确定数据库的目标人群，对各类不同用户的需求进行综合、归纳和抽象处理，根据所收集的每条数据各自的特点，利用MySQL Workbench创建E-R图表。

进一步地，第二步所述创建数据库的具体过程包括：所创建的数据库类型选择MySQL关系型数据库，使用create database语句完成对数据库的创建，创建命令的格式如下:

create database数据库名[其他选项]；

通过所述命令创建符合人群疏散行为数据分析管理的数据库。

进一步地，第三步所述创建数据库表的具体过程包括：

创建数据库表，使用create table语句可完成对表的创建，创建命令的格式如下：

通过所述命令创建不同的数据库表，如果所创建的数据库表不能满足用户数据查询分析的需求，则根据目标需求建立满足用户数据查询分析的视图。

进一步地，第四步所述创建数据库规则，建立数据库索引的具体过程包括：根据数据表中每列数据的特点，确定数据表的主键、外键、唯一键等，建立数据索引。

进一步地，步骤3所述将所述体育中心建筑人群疏散数据存储到所述系统数据库中，对复杂的数据类型进行预处理和分类的具体过程包括：

第1步、整理采集到的体育中心建筑人群疏散的基础数据；

第2步、将所述基础数据中不符合要求的数据、错误数据和/或重复性数据筛选出来，并进行清理和删除，获得整理后的人群疏散数据；

第3步、将所述整理后的人群疏散数据插入数据表中进行储存；

第4步、对储存到数据库表中的人群疏散数据进行数据审核、筛选和排序预处理操作，以提高数据挖掘模式的质量、降低实际数据挖掘时间；

第5步、对预处理之后的人群疏散数据针对不同类型的体育中心适用人群在不同状态下的疏散数据类型进行详细分类，以满足不同研究人员对不同类型疏散数据需求，同时有利于快速准确的挖掘数据中隐藏的特殊关系型信息；

所述疏散数据类型包括：体育中心在正常使用状态下和紧急突发情况下的人群疏散基础数据和事故统计数据。

进一步地，步骤4所述创建ASP.NET动态服务器页面的具体过程包括：

第a步：创建ASP.NET动态服务器页面；

第b步、创建ODBC DSN数据源，编写脚本链接ASP.NET动态服务器页面和数据源，实现用户前端与服务器端的信息交互；

第c步、建立页面索引，所述页面索引包括高级检索、基本检索和主题检索三种检索方式，使用户可通过多种检索方式对数据库数据进行检索。

进一步地，步骤5所述将数据库与在线工具进行连接，进行数据可视化分析的具体过程包括：将所述在线工具与所建人群疏散行为数据库相连，将所需要进行可视化分析的数据导入所述在线工具中，创建工作表和仪表板，在仪表板上进行工作表的合并可视化，构建所需的交互功能，将创建好的图表上传所述在线工具平台或者发布到web，实现可视化数据分析的共享。

进一步地，步骤6所述的具体过程包括：把新采集的体育建筑人群疏散数据输入储存到数据库之中，及时更新数据库；在数据库系统运行过程中不断地对所述数据库心痛进行评价、调整与修改；根据使用需求不断完善数据库界面和索引方式，实现基于不同服务人群的定制化索引。

本发明有益效果：

本发明提供的方法旨在建立一个全面而广泛应用的基于人群行为的体育中心疏散数据库，其特点在于数据量大，分类清晰，不仅能够满足不同领域研究人员对体育中心人群疏散大数据量的需求，实现数据多重分类可交叉检索，使数据查询高效便捷，同时通过建立数据库进行数据可视化分析，挖掘疏散行为数据关联模式，对于构建人群疏散大数据互动预测模型，指导我国体育中心建筑科学合理的疏散设计具有推动作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本数据库储存多角度收集到的体育中心疏散数据，数据量大，分类清晰，方便分析研究，节省研究者在研究初期采集数据花费的人力和物力；

2、本数据库与ASP.NET动态服务页面相连，根据体育中心人群疏散数据的不同分类建立多种检索方式，可以根据研究者的要求提取不同类型的疏散数据，不仅可以满足研究者对大数据量的要求，而且满足了不同领域研究者对不同类别体育疏散数据的需求；

3、连接数据库与tableau、infogram、D3等在线工具，为用户提供数据可视化分析功能，通过接受储存用户创建的具有交互功能的可视化图表，不断丰富自己的数据库。

4、本数据库重点针对体育中心人群疏散行为研究，具有数据全面、针对性强的特点，有助于分析挖掘疏散行为数据关联模式，推动人群疏散大数据互动预测模型的构建，对于指导我国体育中心建筑科学合理的设计建设起到积极作用。

附图说明

图1为本发明所述建立基于人群行为的体育中心疏散数据库的方法流程图；

图2为本发明所述中人群疏散实时数据采集方法流程图；

图3为本发明所述中体育中心疏散数据分类方法流程图；

图4为本发明所述疏散目标人员与目标场馆E-R图表；

图5为本发明所述疏散目标人员疏散数据库表。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

实施例1：

步骤2、根据用户需求建立系统数据库；

步骤6、对所述系统数据库进行更新和维护。

步骤1所述体育中心建筑人群疏散数据的收集途径包括：人群疏散数据规定条例查询、国内外现有体育建筑人群疏散历史数据收集和体育中心人群疏散行为数据实时采集。

其中，人群疏散数据规范条例查询具体为：查询《体育建筑设计规范(JGJ 31-2003)》、《建筑设计防火规范(50016-2014)》等规范条例所得体育建筑安全疏散标准数据；

现有体育中心人群疏散历史数据的收集具体为：收集国内外研究者基于不同的研究背景所得到的体育中心(正常状态、紧急状态下)人群安全疏散相关数据及事故统计数据等；

步骤2所述系统数据库建立过程包括：

第二步、创建数据库，将E-R图转换成数据模型；

第三步、创建数据库表，根据目标需求建立视图；

第四步、创建数据库规则，建立数据库索引。

其中：

第一步所述创建E-R图表的具体过程包括：分析创建此基于人群行为的体育中心数据库的目的，确定数据库的目标人群，对各类不同用户的需求进行综合、归纳和抽象处理，根据所收集的每条数据各自的特点，利用MySQL Workbench创建E-R图表。

第二步所述创建数据库的具体过程包括：所创建的数据库类型选择MySQL关系型数据库，使用create database语句完成对数据库的创建，创建命令的格式如下:

create database数据库名[其他选项]；

第三步所述创建数据库表的具体过程包括：

第四步所述创建数据库规则，建立数据库索引的具体过程包括：根据数据表中每列数据的特点，确定数据表的主键、外键、唯一键等，建立数据索引。

步骤3所述将所述体育中心建筑人群疏散数据存储到所述系统数据库中，对复杂的数据类型进行预处理和分类的具体过程包括：

第1步、整理采集到的体育中心建筑人群疏散的基础数据；

步骤4所述创建ASP.NET动态服务器页面的具体过程包括：

第a步：创建ASP.NET动态服务器页面；

其中，高级检索系统默认提供三个检索栏位(共12个检索栏位)，用户可根据自己实际需要添加或删除，支持布尔逻辑检索、截词检索、位置检索，此外，输入框后还提供字段限定选项，可对检索表达式和检索结果进行限定，以达到优化检索结果的目的。本数据库提供的限定结果选项包括数据采集的时间、地点、火灾、自然灾害、建筑坍塌、恐怖袭击、娱乐活动、运动速度、人员密度、预动作时间等多种选择。

基本检索与高级检索的检索界面基本一致，不同点在于基本检索只提供一个检索输入框，限定结果选项只是高级检索中的一部分。

主题词检索提供了一个包含体育建筑疏散相关专业词汇的的受控词表，包括主要主题词和次要主题词两个主题字段。其主要包括：时间、场馆名称、集会目的、实验方法、人群物理属性数据、行为心理属性数据、建筑环境属性数据、疏散规范条例数据、体育事故……等专业词汇，每个主题词都带有超链接，点击主题词超链接可查看结构树视图及副标题详情。满足不同研究人员对不同类型体育疏散数据的需求。例如，消防部分研究人员可根据“火灾”主题词查询体育中心火灾事故相关疏散数据；针对体育赛事中的体育场事故数据研究的人员可根据“体育事故”主题词下的“体育赛事”副主题词查询相关数据，提高了数据检索的查全率和查准率。

步骤5所述将数据库与在线工具进行连接，进行数据可视化分析的具体过程包括：将所述在线工具与所建人群疏散行为数据库相连，将所需要进行可视化分析的数据导入所述在线工具中，创建工作表和仪表板，在仪表板上进行工作表的合并可视化，构建所需的交互功能，将创建好的图表上传所述在线工具平台或者发布到web，实现可视化数据分析的共享。

具体的以Tableau Public为例，将tableau与所建人群疏散行为数据库相连，将所需要进行可视化分析的数据导入tableau中，创建合适的工作表和仪表板，在仪表板上进行工作表的合并可视化，构建所需的交互功能，将创建好的图表上传tableau平台或者发布到web页面，实现可视化数据分析的共享。数据库可在此过程中接受储存用户创建的可视化数据图表，不断更新丰富数据源。

步骤6所述的具体过程包括：把新采集的体育建筑人群疏散数据输入储存到数据库之中，及时更新数据库；在数据库系统运行过程中不断地对所述数据库心痛进行评价、调整与修改；根据使用需求不断完善数据库界面和索引方式，实现基于不同服务人群的定制化索引。

本实施例对体育中心人群疏散数据的广泛收集，可以为消防部门、政府部门、建筑设计等多种领域的研究者提供数据支撑，减少在研究初期由于数据采集而花费的财力、物力、人力。本实施例建立了一个大而全面的基于人群行为的体育中心疏散数据库，为分析挖掘疏散行为数据关联模式提供了丰富的数据源，对于构建人群疏散大数据互动预测模型，总结基于大数据的体育中心疏散动态优化设计方法具有推动作用，有利于指导我国体育中心的科学合理设计，为体育中心人员安全疏散设计与管理提出合理科学依据。

实施例2

本实施例是对实施例1所述一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法的进一步限定，如图2所示，步骤1中所述体育中心人群疏散行为数据实时采集的具体步骤包括：

第一步、通过对体育中心进行实地调研，采用自然观测、多点录像实测、无人机观测等方法获取人员运动轨迹大数据，其中录像所得视频数据需经软件识别技术处理提取所需运动轨迹数据；

第二步、采用WIFI人员定位、蓝牙系统定位、RFID人员定位等方法获得体育中心人流时空分布大数据；

第三步、通过进行眼动实验、虚拟现实实验、疏散仿真实验等获得实验室数据和通过全面调查、问卷调研、深度访谈等获得的主观数据得到人群疏散行为心理大数据。在实验开始前，记录被试者的性别、年龄等基本信息。

本实施例提出的体育中心人群疏散行为数据实时采集方法具有以下优势：通过运用不同的途径获取不同类型的人群疏散基础数据，所获取的数据系统而全面；利用目前先进的定位技术及实验方法获得的疏散数据更加真实可靠，精确度较高。

实施例3

本实施例是对实施例1所述一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法的进一步限定，步骤2所述根据用户需求建立系统数据库的具体过程包括：

Step1、分析创建此基于人群行为的体育中心疏散数据库的目的，确定数据库的目标人群，对各类不同用户的需求进行综合、归纳和抽象处理，根据所收集的每条数据各自的特点，利用MySQL Workbench创建E-R图表，如图4所示，分别以体育中心疏散目标人员和目标场馆作为实体，创建实体-属性联系图表，直观展现各条数据之间的联系，形成一个独立于MySQL的概念模型；

Step2、本实施例中所创建的数据库为MySQL关系型数据库，使用create database语句可完成目标数据库的创建,创建命令的格式如下:

create database数据库名[其他选项]；

例如创建一个名为evacuation_db的数据库，则执行以下命令：

create database evacuation_db character set gbk；

为了便于在命令提示符下显示中文,在创建时通过character set gbk将数据库字符编码指定为gbk。

Step3、创建数据库表，使用create table语句可完成对表的创建,创建命令的格式如下:

create table表名

(

列名类型是否可以为空，

列名类型是否可以为空

)；

例如以疏散目标人员为实体创建一个名为people的数据库表，表中将存放编号(id)、性别(sex)、年龄(age)、出口选择(export choice)、群体行为(group behavior)等内容：

通过以上命令创建不同的数据库表，如果所创建的数据库表不能满足用户数据查询分析的需求，可根据目标需求建立合适的视图。疏散目标人员疏散数据库表如图5所示；

Step4、根据所创建的MySQL疏散数据库的特点和处理需求，选择合适的数据储存结构和存取方法,进行疏散数据的物理储存安排；根据数据库表中每列数据的特点，确定数据库表的主键，建立索引。

实施例4

本实施例是对实施例1所述一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法的进一步限定，步骤3所述将所述体育中心建筑人群疏散数据存储到所述系统数据库中，对复杂的数据类型进行预处理和分类的具体实现过程包括：

所述步骤3具体为：整理从各个方面采集到体育中心建筑人群疏散的基础数据，将一些不符合要求的数据或者有明显错误的数据以及重复性的数据筛选出来进行清理和删除，然后将整理后的人群疏散数据插入数据库表中，insert语句可以用来将一行或多行数据插到数据库表中,创建命令格式如下:

insert[into]表名[(列名1,列名2,列名3,…)]values(值1,值2,值3…)；

其中[]内的内容是可选的,例如,要给evacuation_db数据库中的people表插入一条记录,执行语句:

insert into people values(11,“男”,20,“选择最近出口”，“有拥挤行为”)；

通过以上命令将人群疏散基础数据导入到数据库中进行储存。

对储存到数据库中的数据进行数据审核、筛选、排序等必要的预处理操作，以提高数据挖掘模式的质量，降低实际数据挖掘的时间。对预处理之后的数据进行分类，针对不同类型的体育中心使用人群在不同状态下的疏散数据进行详细分类，以满足不同研究人员对不同类型疏散数据的需求，同时有利于快速准确的挖掘数据中隐藏的特殊关系性信息。

如3图所示,疏散数据分类包括：体育中心在正常使用状态下和紧急突发情况下的人群疏散基础数据和事故统计数据。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种基于人群行为的体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，所述建立方法包括：

步骤2、根据用户需求建立系统数据库；

步骤6、对所述系统数据库进行更新和维护。

2.根据权利要求1所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，步骤1所述体育中心建筑人群疏散数据的收集途径包括：人群疏散数据规定条例查询、国内外现有体育建筑人群疏散历史数据收集和体育中心人群疏散行为数据实时采集。

3.根据权利要求1所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，步骤2所述系统数据库建立过程包括：

第二步、创建数据库，将E-R图转换成数据模型；

第三步、创建数据库表，根据目标需求建立视图；

第四步、创建数据库规则，建立数据库索引。

4.根据权利要求3所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，第一步所述创建E-R图表的具体过程包括：分析创建此基于人群行为的体育中心数据库的目的，确定数据库的目标人群，对各类不同用户的需求进行综合、归纳和抽象处理，根据所收集的每条数据各自的特点，利用MySQL Workbench创建E-R图表。

5.根据权利要求3所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，第二步所述创建数据库的具体过程包括：所创建的数据库类型选择MySQL关系型数据库，使用createdatabase语句完成对数据库的创建，创建命令的格式如下:

create database数据库名[其他选项]；

6.根据权利要求3所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，第三步所述创建数据库表的具体过程包括：

create table表名

(

列名类型是否可以为空，

列名类型是否可以为空

)；

7.根据权利要求3所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，第四步所述创建数据库规则，建立数据库索引的具体过程包括：根据数据表中每列数据的特点，确定数据表的主键、外键和唯一键，建立数据索引。

8.根据权利要求1所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，步骤3所述将所述体育中心建筑人群疏散数据存储到所述系统数据库中，对复杂的数据类型进行预处理和分类的具体过程包括：

第1步、整理采集到的体育中心建筑人群疏散的基础数据；

第4步、对储存到数据库表中的人群疏散数据进行数据审核、筛选和排序预处理操作；

第5步、对预处理之后的人群疏散数据针对不同类型的体育中心使用人群在不同状态下的疏散数据类型进行详细分类；

9.根据权利要求1所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，步骤4所述创建ASP.NET动态服务器页面的具体过程包括：

第a步：创建ASP.NET动态服务器页面；

第b步、创建ODBC DSN数据源，编写脚本链接ASP.NET动态服务器页面和数据源；

第c步、建立页面索引，所述页面索引包括高级检索、基本检索和主题检索三种检索方式。

10.根据权利要求1所述体育中心疏散数据库建立方法，其特征在于，步骤5所述将数据库与在线工具进行连接，进行数据可视化分析的具体过程包括：将所述在线工具与所建人群疏散行为数据库相连，将所需要进行可视化分析的数据导入所述在线工具中，创建工作表和仪表板，在仪表板上进行工作表的合并可视化，构建所需的交互功能，将创建好的图表上传所述在线工具平台或者发布到web，实现可视化数据分析的共享。