CN114330799A - 生成海上设施中的逃生路线的方法和系统以及海上设施 - Google Patents

Abstract

提供一种生成海上设施中的逃生路线的方法和系统以及海上设施。所述方法包括：获取海上设施中的多个人员的位置信息；基于所述多个人员的位置信息和海上设施的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型；基于水力网络模型，生成针对所述多个人员中的每个人员的逃生路线。

Description

生成海上设施中的逃生路线的方法和系统以及海上设施

技术领域

本发明涉及安全领域，更具体地讲，涉及一种生成海上设施中的逃生路线的方法和系统以及海上设施。

背景技术

世界海洋蕴藏着极其丰富的资源。为了能够有效地开采和利用海洋，各种各样的可容纳工作人员的海上设施被开发。

然而，由于海上环境变化多样并且建设成本较高，海上设施通常被设计为具有相对复杂和紧凑的结构。因此，当海上设施发生灾害时，人员往往难以在具有相对复杂和紧凑的结构的海上设施中快速逃生，这使得在海上设施中发生灾害时难以确保工作人员的生命安全。

发明内容

本发明提供一种生成海上设施中的逃生路线的方法和系统以及海上设施。

根据本发明的示例性实施例，提供一种生成海上设施中的逃生路线的方法，其特征在于，所述方法包括：获取海上设施中的多个人员的位置信息；基于所述多个人员的位置信息和海上设施的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型；基于水力网络模型，生成针对所述多个人员中的每个人员的逃生路线。

可选地，根据就近原则生成水力网络模型的步骤包括：生成与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图作为水力网络模型。

可选地，有向拓扑图包括节点和连接在节点之间的箭头，其中，节点对应于海上设施的通道并包括逃生时经过节点的人员的数量，箭头指示逃生的方向。

可选地，生成逃生路线的步骤包括：确定水力网络模型中的满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点；将分流节点中的第一数量的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间。

可选地，分流条件包括节点为造成人员拥堵的拥堵节点、人员在拥堵节点的排队时间与其他拥堵节点的排队时间大于第二阈值时间中的至少一个。

可选地，确定水力网络模型中的满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点的步骤包括：响应于确定与节点对应的通道的人员密度大于或等于预定密度，或者与节点对应的通道的入口人员流量与出口人员流量之间的差大于阈值差，将该节点确定为造成人员拥堵的拥堵节点。

可选地，所述其他节点是距离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点。

可选地，迭代执行重新分流的步骤，使得水力网络模型中的节点均不满足分流条件。

可选地，生成水力网络模型的步骤包括：响应于海上设施发生灾害，确定灾害引起的不可通行通道；基于所述多个人员的位置信息和海上设施的排除了不可通行通道的通道的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型。

可选地，灾害是火灾，其中，确定灾害引起的危险通道的步骤包括：对火灾蔓延的温度上升时间进行计时；当火灾蔓延的温度上升时间大于通道的防火危险阈值时，将通道确定为不可通行通道；当火灾蔓延的温度上升时间小于或等于通道的防火危险阈值时，将对应时间点的通道确定为在所述对应时间点的可通行通道。

可选地，灾害是海上设施破损引起的进水灾害，其中，确定灾害引起的危险通道的步骤包括：对进水时间进行计时；当进水时间大于通道的防水危险阈值时，将通道确定为不可通行通道；当进水时间小于或等于通道的防水危险阈值时，将对应时间点的通道确定为在所述对应时间点的可通行通道。

可选地，所述方法还包括：向每位人员随身携带的装备将发送个人的逃生路线。

可选地，海上设施包括前置在海上风场附近的离岸运维基地。

可选地，以预定时间间隔执行生成逃生路线的步骤。

可选地，海上设施包括在可能造成人员拥堵的通道附近设置的安全垂直逃生通道。

根据本发明的示例性实施例，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的任一方法。

根据本发明的示例性实施例，提供一种生成海上设施中的逃生路线的装置，其特征在于，所述装置包括：处理器；存储器，其中，存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现如上所述的任一方法。

根据本发明的示例性实施例，提供一种海上设施，其特征在于，所述海上设施包括：多个定位装置，分别由海上设施上的多个人员携带，并分别生成海上设施中的多个人员的位置信息；根据如上所述的装置。

本发明可将海上设施设计为前置在海上风场附近的离岸运维基地。通过将运维基地前置，实现运维人员和运维备件在风场附近随时待命，大幅度缩短风场运维响应时间，保证运维人员工作状态，降低工作风险。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可利用作为通过用图解方式把脱险通道概括为水力网络的模型水力网络模型来生成逃生路线，从而将人员逃生路径(或路线)模拟为水管水流流动的过程。由于水力网络模型可准确形象地模拟人员逃生路线，因此，基于水力网络模型生成的逃生路线可提高人员逃生的成功率。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可利用根据就近原则生成的水力网络模型生成人员的逃生路线，从而提供使人员尽可能快地逃生的可靠参照依据。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可采用对应于与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图的水力网络模型来生成人员的逃生路线，所以可以提供使人员的逃生时间最短的逃生路线。

此外，本发明的装置可在海上设施中配备预定时长(例如，一个小时)的备用电源供局域网，保证逃生系统在最大逃生时间一小时范围内传递逃生信息。

此外，考虑到海上设施通常具有相对复杂和紧凑的结构，人员在逃生中往往容易发生一些意外情况(例如，拥堵、人员逆行或人员跌倒等)，为了尽量避免上述情况对人员逃生的不利影响(例如，降低逃生成功率、延长逃生时间等)，本发明的生成逃生路线的方法通过将满足分流条件的分流节点中的第一数量的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间，从而有效提高逃生成功率和/或减少逃生时间。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可通过将分流节点的人员数量重新分流到离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点，因此，可以大大降低用于拥堵对人员逃生造成的不利影响(例如，人员恐慌、逃生时间变长)。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可迭代执行重新分流，使得水力网络模型中的节点均不满足分流条件。通过迭代执行重新分流，可使得人员逃生路线被多次迭代优化，从而提供最优逃生路线，保证人员的逃生效率。

此外，本发明的生成逃生路线的方法考虑到了火灾蔓延的温度上升时间和通道的防火危险阈值来确定不可通行通道和可通行通道，因此，可有效地确定火灾蔓延速度和区域范围，从而可通过在人员逃生路线中避开不可通行通道来提高人员逃生的安全性和成功率。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可将防火安全区域制定最快逃生路径的第二选择，从而增加了考虑逃生路径的范围，使得人员逃生路线更优化。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出根据本发明的示例性实施例的生成海上设施中的逃生路线的方法。

图2示出根据本发明的实施例的生成逃生路线的方法的流程图。

图3示出根据本发明的一个实施例的生成水力网络模型的方法的流程图。

图4和图5分别示出根据本发明的实施例的离岸运维基地的主甲板平面图和侧视图。

图6、图7、图8和图9分别示出图4中的离岸运维基地的主甲板、A甲板、B甲板和C甲板的人员初始状态的示意图。

图10示出基于图4中的离岸运维基地的水力网络模型。

图11示出根据本发明的示例性实施例的生成海上设施中的逃生路线的装置。

具体实施方式

现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

在本发明中，海上设施是指在海上人工建造的建筑。例如，海上设施可以是海上基地、船舶等。然而，本发明不对海上设施进行具体限制。

图1示出根据本发明的示例性实施例的生成海上设施中的逃生路线的方法。

参照图1，在步骤S110中，可获取海上设施中的多个人员的位置信息。

这里，海上设施中的人员的位置信息可通过人员携带的定位装置来生成。定位装置可以是市场上现有的人员位置监控装置(例如，作为非限制性的示例，单兵终端具备GPS/北斗定位模块、基于GIS的地图系统等)。可通过各种现有的通信方式(例如，局域网、WIFI)来获取由定位装置生成的多个人员的位置信息。可选地，定位装置可实时定位所有携带了该装置人员位置，再输入到人员逃生路径分析系统作为初始信息输入。并可根据逃生时人员流动状态给出是否全员抵达集合站的信息输入。

由于海上设施通常具有多个楼层，并且每个楼层和具有各种各样的房间、走廊、楼梯等，因此，获取的位置信息可包括关于人员所在楼层、房间、走廊和楼梯等的信息。然而，上述位置信息仅是示例，本发明不限于此。

优选地，海上设施包括前置在海上风场附近的离岸运维基地。在本发明中，通过将运维基地前置，实现运维人员和运维备件在风场附近随时待命，大幅度缩短风场运维响应时间，保证运维人员工作状态，降低工作风险。更具体地，本发明的前置在海上风场附近的离岸运维基地可以实现运维人员长期居住及工作、具备运维备件仓储能力、可以根据区域化风场作业需要移动的离岸平台，将海上风电场运维业务起点前置到海上风场附近。可以大幅度缩短运维响应时间，将10个小时内的有效作业时间从2个小时提高到8个小时，提高机位点可达率降低海上机组故障发电量损失，以及降低运维成本。后面将结合图4和图5描述根据本发明的实施例的离岸运维基地。

在步骤S120中，基于多个人员的位置信息和海上设施的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型。

海上设施的通道(或脱险通道)通常可包括走廊、楼梯、门、类似门的一般限制和公共处所等。在本发明中，水力网络模型可以是通过用图解方式把脱险通道概括为水力网络的模型，从而将人员逃生路径(或路线)模拟为水管水流流动的过程。由于水力网络模型可准确形象地模拟人员逃生路线，因此，基于水力网络模型生成的逃生路线可提高人员逃生的成功率。

这里，就近原则可以是这样的原则：针对单个人员使得单个人员在当前约束条件(例如，约束条件可以为空或者约束条件可以是避开某些通道)下按照与最短逃生时间对应的逃生路线进行逃生。因此，根据就近原则生成的水力网络模型可提供使人员尽可能快地逃生的参照依据。

根据本发明的一个实施例，可生成与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站(或集合站)所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图作为水力网络模型。这里，安全站可指示海上设施中的上人员脱险通道的终点，一般为登乘甲板或直升机甲板。在一个示例，当海上设置作为特种离岸工程设施--离岸运维基地时，安全站还包含运维船(例如，风电运维船)登靠区域甲板。后面将结合图10对根据本发明的实施例的水力网络模型进行具体描述。

在该实施例中，由于水力网络模型对应于与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图，所以水力网络模型可以提供使人员的逃生时间最短的逃生路线。

这里，有向拓扑图可包括节点和连接在节点之间的箭头。例如，节点对应于海上设施的通道，箭头指示逃生的方向。在一个示例中，节点可包括逃生时经过节点的人员的数量。然而，节点所包括的信息不限于此。例如，节点可包括与节点对应的通道的长度、初始人员密度、人员流量、输入人员流量、计算流量和人员在与节点对应的通道的移动速度、流动时间中的至少一个。

在本发明中，通道的初始人员密度(D)可以指人员数量(p)除以人员在原来位置可用的脱险通道面积，用(p/m²)表示。人员流量F_s可指示每单位时间及所涉及通道的每单位净宽通过脱险通道中的一点的逃生人员的数量。输入人员流量可以指示人员进入脱险通道的特定流量。计算流量F_c可表示每单位时间通过脱险通道的特定点的人数。流动时间t_F可表示N个人通过出口系统的一点所需的总时间，其中，N是大于1的整数。

在步骤S130中，基于水力网络模型，生成针对多个人员中的每个人员的逃生路线。

这里，由于水力网络模型可准确形象地模拟人员逃生路线，因此，基于水力网络模型生成的逃生路线可提高人员逃生的成功率。此外，由于就近原则可以是这样的原则：针对单个人员使得单个人员在当前约束条件(例如，约束条件可以为空或者约束条件可以是避开某些通道)下按照与最短逃生时间对应的逃生路线进行逃生，因此，基于根据就近原则生成的水力网络模型生成的逃生路线可进一步提高人员逃生的成功率(例如，缩短人员逃生的时间)。

可选地，可以以预定时间间隔执行生成逃生路线。在生成了逃生路线之后，可向每位人员随身携带的装备将发送个人的逃生路线，从而实现所有人员最短时间抵达逃生集合站。此外，可在海上设施中配备预定时长(例如，一个小时)的备用电源供局域网，保证逃生系统在最大逃生时间一小时范围内传递逃生信息。另外考虑偶发事件，比如人员逆行或人员跌倒，逃生系统每隔预定时间(例如，3分钟)给出每个人员一个最优路线。例如，各个人员通过具备定位模块的任何个人携带小型通讯设备(例如，作为非限制性的示例，逃生手环)接收个人的逃生路径方案。由于逃生系统可给每一位人员制定逃生路径，从而可实现每一位成员在规定时间内抵达集合站安全逃生。此外，逃生手环可直接具化逃生信息，比如显示走几号门，走哪条走廊以及进几号集中站，从而使人员直观准确地沿着逃生路线撤退。下面将结合图2对根据本发明的实施例的生成逃生路线的方法进行说明。

图2示出根据本发明的实施例的生成逃生路线的方法的流程图。

参照图2，在步骤S210中，确定水力网络模型中的满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点。

在一个实施例中，分流条件包括节点为造成人员拥堵的拥堵节点、人员在拥堵节点的排队时间与其他拥堵节点的排队时间大于第二阈值时间中的至少一个。例如，响应于确定与节点对应的通道的人员密度大于或等于预定密度，或者与节点对应的通道的入口人员流量与出口人员流量之间的差大于阈值差，将该节点确定为造成人员拥堵的拥堵节点。排队时间可指示人员在到达通道的时间与离开通道的时间之间的时间差。在一个优选的实施例中，海上设施包括在可能造成人员拥堵的通道附近设置的安全垂直逃生通道，从而降低出现拥堵通道的可能性，保证人员的安全逃生。例如，海上设施包括在可能造成人员拥堵的通道附近设置的开发带保护措施的直梯逃生联通上下两层，提高逃生效率。

在步骤S220中，将分流节点中的第一数量的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间。

在本发明中，考虑到海上设施通常具有相对复杂和紧凑的结构，人员在逃生中往往容易发生一些意外情况(例如，拥堵、人员逆行或人员跌倒等)，为了尽量避免上述情况对人员逃生的不利影响(例如，降低逃生成功率、延长逃生时间等)，本发明的方法通过将满足分流条件的分流节点中的第一数量的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间，从而有效提高逃生成功率和/或减少逃生时间。后面将结合图10对人员逃生时间进行更具体的描述。

在本发明的一个优选实施例中，从分流节点被重新分流人员的节点可以是距离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点。由于分流节点的人员数量被重新分流到离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点，因此，可以大大降低用于拥堵对人员逃生造成的不利影响(例如，人员恐慌、逃生时间变长)。

此外，优选地，在本发明中，可迭代执行重新分流，使得水力网络模型中的节点均不满足分流条件。通过迭代执行重新分流，可使得人员逃生路线被多次迭代优化，从而提供最优逃生路线，保证人员的逃生效率。

图3示出根据本发明的一个实施例的生成水力网络模型的方法的流程图。

参照图3，在步骤S310中，响应于海上设施发生灾害，确定灾害引起的不可通行通道。

海上设施上常见的灾害通常有火灾和海上设施破损引起的进水灾害等。这些灾害往往会对逃生造成一些不利影响。

在一个示例中，灾害是火灾。在这种情况下，可对火灾蔓延的温度上升时间进行计时；当火灾蔓延的温度上升时间大于通道的防火危险阈值时，将通道确定为不可通行通道；当火灾蔓延的温度上升时间小于或等于通道的防火危险阈值时，将对应时间点的通道确定为在所述对应时间点的可通行通道。由于考虑到了火灾蔓延的温度上升时间和通道的防火危险阈值来确定不可通行通道和可通行通道，因此，可有效地确定火灾蔓延速度和区域范围，从而可通过在人员逃生路线中避开不可通行通道来提高人员逃生的安全性和成功率。此外，有效地确定的火灾蔓延速度和区域范围可被告知相关消防人员，以便消防人员制订关于消灭灾害的最佳策略。另外，可考虑在火灾蔓延之初最快完成人员逃生，充分利用火灾起初防火安全区域数量多的特点，分配逃生人员前往防火安全区域逃生，减少拥堵点的产生。

具体地讲，在本发明中，可通过火灾报警及感烟装置对火灾事故进行预警，随后根据防火控制图判定火灾随着时间的蔓延范围，从而划定不同时间点的安全区域，排除危险的路径。这里，火灾感烟装置感温单元内置的计时器可用更灵敏准确的温度-时间定量设备代替，使得火灾被更准确地监测。

例如，海上设施可应用舱室火灾自动报警系统，主要由探测器、报警控制器、区域报警屏、联动控制器、通信广播设备等组成。其中探测器广泛分布在所有舱室内部，它检测环境的有关物理量，将其转换成与该物理量对应的电信号，并传递给报警控制器。探测器广泛分布于离岸运维基地所有舱室内部，它检测环境的有关物理量，将其转换成与该物理量对应的电信号，并传递给中央控制单元。中央控制单元一般安装在驾驶台或消防控制站内。它的作用是接受火灾探测器从监护现场发送来的火灾信号，经过处理后给出声、光报警信号的输出，并显示火警位置，以便船员及早采取灭火措施或方便人员撤离逃生。

当舱内某处发生火灾，触发感烟装置传递信号给中央控制单元。中央控制单元经过处理后给出声、光报警信号的输出，并显示火警位置。随着火势蔓延，舱内温度上升，触发感烟装置内的感温单元，同时内置的计时系统对温度上升区域进行防火计时。根据《国际海上人命安全公约》(即SOLAS)的规定，将船上的空间按其性质和功能划分成不同的防火区域，各区域之间的分隔级别分别定为A级分隔、B级分隔和C级分隔。不同防火等级的船舶舱壁，可抵抗火灾的时间也不同。例如，作为非限制性的示例，假定A-60，A-30，A-15分别防止火焰通过的最长时间是60分钟、30分钟、15分钟，即为防火危险阈值。当计时时间小于区域防火危险阈值的预比率(例如，1/2)，则划定该区域为防火安全区域；反之，则为危险区域。防火安全区域可作为制定最快逃生路径的第二选择，从而增加了考虑逃生路径的范围，使得人员逃生路线更优化。危险区域则不被考虑作为逃生路径。

在另一个示例中，灾害可以是海上设施破损引起的进水灾害。例如，海上设施的破损可由船舶碰撞、船体撞礁、海上设施老化等原因引起。本发明不对进水灾害的原因进行具体限制。当灾害是进水灾害时，可对进水时间进行计时。当进水时间大于通道的防水危险阈值时，将通道确定为不可通行通道。当进水时间小于或等于通道的防水危险阈值时，将对应时间点的通道确定为在对应时间点的可通行通道。

在步骤S320中，基于多个人员的位置信息和海上设施的排除了不可通行通道的通道的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型。

在本发明中，考虑到在海上设施发生灾害时会导致通过部分通道会存在安全风险，因此，有必要在生成逃生路线的过程中排除这些具有安全风险的通道。具体地讲，通过在根据就近原则生成水力网络模型的过程中不考虑不可通行通道，可使得生成的水力网络模型仅包含相对安全的节点，从而确保人员的安全逃生。

图4和图5分别示出根据本发明的实施例的离岸运维基地的主甲板平面图和侧视图。

图4和图5虽然示出了离岸运维基地的一些具体结构，然而本发明不限于图4和图5中示出的结构，任意其他结构的离岸运维基地也是可行的。结合图4和图5可以看出，离岸运维基地本质上是一个人员集中居住的具有相对复杂结构的海上平台，数百人离岸集中居住生活首先要面临解决的问题就是如何保障运维人员的人生安全。虽然海事局在离岸设施的设计建造及运营等方面制定了相关法规，对于防火、救生、消防进行要求以保障了人员的基本安全。但如何在发生不可预测灾害时，保障所有人员的及时撤离十分重要。因此，当本发明的逃生路线生成方法应用于离岸运维基地时，可有效保障离岸运维基地上的人员的安全。

图6、图7、图8和图9分别示出图4中的离岸运维基地的主甲板、A甲板、B甲板和C甲板的人员初始状态的示意图。

这里，主甲板、A甲板、B甲板和C甲板的人员初始状态可对应于人员的位置信息与海上设施(在这个示例中，离岸运维基地)的通道位置的关系。

参照图6至图9，根据海上风电离岸运维基地的主甲板、A甲板、B甲板以及C甲板平面布置图，如下图8、图9、图10、图11所示，本申请假定设置了各甲板不同处所的初始位置人员数量。经汇总，海上风电离岸运维基地人员初始分布在主甲板84人、A甲板109人、B甲板97人以及C甲板71人。

此外，参照图8，海上风电离岸运维基地的四个集中站1、2、3和4布局了封闭式救生艇，因此集中站作为所有路径的逃生终点。4个集中站位于B甲板，因此撤离方向为主甲板→A甲板→B甲板以及C甲板→B甲板。

图10示出基于图4中的离岸运维基地的水力网络模型。

参照图10，基于多个人员的位置信息和海上设施的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型。如图10中的水力网络模型所示，就近原则可指示每层甲板走廊的逃生人员进入最近的梯道进入下一层甲板。

这里，可根据就近原则生成包括6个逃生路径(即，逃生通道1、逃生通道2、逃生通道3、逃生通道4、逃生通道5和逃生通道6)的水力网络模型。

具体地讲，在主甲板，脱险通道如下：通过4部楼梯主-梯道1，主-梯道2，主-梯道3，主-梯道4与A甲板A-梯道5，A-梯道6，A-梯道10，A-梯道9连通。7段走廊和4扇门连接客舱和楼梯。在A甲板，脱险通道如下：通过6部楼梯A-梯道5，A-梯道6，A-梯道7，A-梯道8，A-梯道9，A-梯道10连接B甲板；16段走廊和6扇门连接客舱和楼梯。在B甲板，脱险通道如下：通过12部楼梯A-梯道5，A-梯道6，A-梯道7，A-梯道8，A-梯道9，A梯道10，C-梯道11，C-梯道12，C-梯道13，C-梯道14，C-梯道15和C-梯道16连接上下C甲板和A甲板；16段走廊和6扇门连接客舱和楼梯。在C甲板，脱险通道如下：通过6部楼梯C-梯道11，C-梯道12，C-梯道13，C-梯道14，C-梯道15和C-梯道16连接B甲板；16段走廊和6扇门连接客舱和楼梯。

参照图10，水力网络模型可被示出为与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图。有向拓扑图包括节点和连接在节点之间的箭头，其中，节点对应于海上设施的通道，箭头指示逃生的方向。以上参照图1具体描述了节点，这里不再重复类似的描述。

下面结合图10描述如何计算人员逃离时间。

为了便于描述，下面以通道1和通道5为例，计算通道1和通道5的逃生时间。考虑的状况是夜间状况，离岸平台内有人员361人。请注意，在参照图10进行的描述中，任何具体的数字或数量都是示例性，本发明不限于这些提供的具体数字或数量。

流动时间t_F是指N个人通过出口系统的一点所需的总时间，计算公式为t_F＝N/F_c，通过每段甲板或楼梯的时间t_{甲板或楼梯}＝L/S。如下表3所示为离岸平台流动时间和移动时间汇总表。

表1离岸运维基地的流动时间和移动时间

接下来，计算t_甲板＝从甲板脱险通道的最远点至楼梯的移动时间。根据《新客船和现有客船撤离分析暂行指南》(下以《指南》表示)，由于假定人员在每个甲板上平行移至指定的楼梯，主要的t_甲板值应取它们中的最大值。如下表2，通道1的t_甲板按“A-走廊16→A-走廊9→A-走廊8”计算，为20.03″。

通道5的t_甲板按“主-走廊6”计算，为23.96″。

项目	t<sub>甲板</sub>(s)
		主-走廊1→主-走廊7	12.45
A-走廊16→A-走廊9→A-走廊8	20.03
		C-走廊48→C-走廊40→C-走廊41	16.27
t<sub>甲板</sub>(通道1)	20.03
		主-走廊6	23.96
A-走廊23	15.58
		C-走廊55	8.05
t<sub>甲板</sub>(通道5)	23.96

表2通道1和通道5的t_甲板

接下来，根据《指南》，流动时间t_F应取脱险通道中最长连续部分的总流动时间，如下表5通道1流动时间按“A-走廊16→A-走廊9→A-走廊8→A-梯道5→B-走廊25→B-走廊24”计算，最后通道1的t_F为222.04″。通道5流动时间按“主-走廊6→主-梯道4→A-梯道9”计算，最后通道5的t_F为256.92″。

表3通道1和通道5的流动时间t_F

接下来，计算t_楼梯＝从脱险通道至集合站的通过楼梯时间。根据上面的表1，通道1的时间为通过主-梯道1和A-梯道5的总和，为14.55″。通道5的时间为通过主-梯道4和A-梯道9的总和，为14.89″。再计算t_集合＝从楼梯末端至指定的集合站入口的移动时间，海上风电离岸运维基地的集合时间为B甲板梯道到集中站的逃生时间。如下表6，通道1的时间为通过B-梯道5,11→B-走廊25→B走廊24→集中站1的总和，为17.78″。通道5的时间为通过B-梯道9,15→B-走廊32→门11→B走廊24→集中站1的总和，为32.04″。

表4通道1和通道5的t_集合

接下来，再计算移动时间T＝2.3*(t_甲板+t_F+t_梯道+t_集合)，根据《指南》，其中2.3为安全系数和逆流系数的和。

表5通道1和通道5的移动时间T

因此，通道1和通道5的T的对应值分别为631.10″和753.98″，分别约为10′30″和12′34″。根据暂行指南第3.5条，通道1总的撤离时间为：A+T+2/3(E+L)＝11′+10′30″+20′＝41′30″，其中，E+L＝30′，A＝11′(夜间觉察期10′，加上舱内人员转移至走廊1′)，T＝10′30″。通道5总的撤离时间为：A+T+2/3(E+L)＝11′+12′34″+20′＝45′34″，其中，E+L＝30′，A＝11′(夜间觉察期10′，加上舱内人员转移至走廊1′)，T＝12′34″。

根据上述示例，通道1的总撤离时间(即，人员逃生时间)41′30″和通道5的总撤离时间45′34″，均小于《指南》设定的总撤离时间60′。

但是，根据作为示例的拥堵点(《指南》中拥堵点的定义“初始密度(D)≥3.5人/m²或入口和出口计算流量(F_c)的差＞1.5人/s”)，通道1和通道5的逃生路径中存在拥堵点(例如，节点B-走廊32等)。因此，可将拥堵点B-走廊32确定为满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点，将分流节点中的第一数量(例如，5人)的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间。例如，其他节点可以是距离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点(例如，B-走廊33)。由于将分配拥堵点的逃生人员分配前往其他通道，因此，降低拥堵点的拥挤度，增加逃生效率，并缩短总逃生时间。

此外，存在拥堵节点和其他节点的逃生时间差大于第二阈值时间(例如，1″)。例如，节点B-走廊24的逃生时间与节点B-走廊39的逃生时间差大于1″，因此，可将拥堵点B-走廊24确定为满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点，将分流节点中的第一数量(例如，10人)的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间。例如，其他节点可以是距离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点(例如，B-走廊25)。由于将与其他节点的逃生时间差大于第二阈值时间的拥堵节点的逃生人员分配前往其他通道，因此，降低拥堵点的拥挤度，增加逃生效率，并缩短总逃生时间。

图11示出根据本发明的示例性实施例的生成海上设施中的逃生路线的装置。

参照图11，根据本发明的示例性实施例的生成海上设施中的逃生路线的装置1100可包括处理器1110和存储器1120。这里，存储器1120存储有计算机程序，其中，该计算机程序在被处理器1120执行时实现参照图1至图10任一个描述的生成海上设施中的逃生路线的方法。为了简明，这里不再重复描述由处理器1120执行的参照图1至图10任一个描述的生成海上设施中的逃生路线的方法。

此外，根据本发明示例性实施例的方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机程序。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机程序。当所述计算机程序在计算机中被执行时实现本发明的上述方法。

此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的设备中的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。

另外，根据本发明的一个示例实施例，本发明还提供一种海上设施。海上设施可包括多个定位装置和生成海上设施中的逃生路线的装置1100。定位装置可分别由海上设施上的多个人员携带，并分别生成海上设施中的多个人员的位置信息。此外，多个定位装置可将海上设施中的多个人员的位置信息分别提供给生成海上设施中的逃生路线的装置1100。

本发明可将海上设施设计为前置在海上风场附近的离岸运维基地。通过将运维基地前置，实现运维人员和运维备件在风场附近随时待命，大幅度缩短风场运维响应时间，保证运维人员工作状态，降低工作风险。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可利用作为通过用图解方式把脱险通道概括为水力网络的模型水力网络模型来生成逃生路线，从而将人员逃生路径(或路线)模拟为水管水流流动的过程。由于水力网络模型可准确形象地模拟人员逃生路线，因此，基于水力网络模型生成的逃生路线可提高人员逃生的成功率。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可利用根据就近原则生成的水力网络模型生成人员的逃生路线，从而提供使人员尽可能快地逃生的可靠参照依据。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可采用对应于与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图的水力网络模型来生成人员的逃生路线，所以可以提供使人员的逃生时间最短的逃生路线。

此外，本发明的装置可在海上设施中配备预定时长(例如，一个小时)的备用电源供局域网，保证逃生系统在最大逃生时间一小时范围内传递逃生信息。

此外，考虑到海上设施通常具有相对复杂和紧凑的结构，人员在逃生中往往容易发生一些意外情况(例如，拥堵、人员逆行或人员跌倒等)，为了尽量避免上述情况对人员逃生的不利影响(例如，降低逃生成功率、延长逃生时间等)，本发明的生成逃生路线的方法通过将满足分流条件的分流节点中的第一数量的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间，从而有效提高逃生成功率和/或减少逃生时间。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可通过将分流节点的人员数量重新分流到离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点，因此，可以大大降低用于拥堵对人员逃生造成的不利影响(例如，人员恐慌、逃生时间变长)。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可迭代执行重新分流，使得水力网络模型中的节点均不满足分流条件。通过迭代执行重新分流，可使得人员逃生路线被多次迭代优化，从而提供最优逃生路线，保证人员的逃生效率。

此外，本发明的生成逃生路线的方法考虑到了火灾蔓延的温度上升时间和通道的防火危险阈值来确定不可通行通道和可通行通道，因此，可有效地确定火灾蔓延速度和区域范围，从而可通过在人员逃生路线中避开不可通行通道来提高人员逃生的安全性和成功率。

此外，本发明的生成逃生路线的方法可将防火安全区域制定最快逃生路径的第二选择，从而增加了考虑逃生路径的范围，使得人员逃生路线更优化。

虽然本公开包括特定的示例，但是对于本领域普通技术人员来说将清楚，在不脱离权利要求和它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。在此描述的示例应仅被认为是描述性的，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合，和/或由其他组件或它们的等同物替换或补充，则可实现合适的结果。因此，公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及它们的等同物限定，并且在权利要求及它们的等同物的范围内的所有变化应被解释为包括在公开中。

Claims (18)

1.一种生成海上设施中的逃生路线的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取海上设施中的多个人员的位置信息；

基于所述多个人员的位置信息和海上设施的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型；

基于水力网络模型，生成针对所述多个人员中的每个人员的逃生路线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据就近原则生成水力网络模型的步骤包括：

生成与全部人员从各自的位置分别到达各自的安全站所花费时间最短的逃生路线对应的有向拓扑图作为水力网络模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，有向拓扑图包括节点和连接在节点之间的箭头，

其中，节点对应于海上设施的通道并包括逃生时经过节点的人员的数量，箭头指示逃生的方向。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成逃生路线的步骤包括：

确定水力网络模型中的满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点；

将分流节点中的第一数量的人员重新分流到其他节点以更新逃生路线，使得分流节点在重新分流之后不再满足分流条件和/或人员逃生时间小于第一阈值时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，分流条件包括节点为造成人员拥堵的拥堵节点、人员在拥堵节点的排队时间与其他拥堵节点的排队时间大于第二阈值时间中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定水力网络模型中的满足指示人员需要分流的分流条件的分流节点的步骤包括：响应于确定与节点对应的通道的人员密度大于或等于预定密度，或者与节点对应的通道的入口人员流量与出口人员流量之间的差大于阈值差，将该节点确定为造成人员拥堵的拥堵节点。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述其他节点是距离分流节点最近的没有造成人员拥堵的非拥堵节点。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，迭代执行重新分流的步骤，使得水力网络模型中的节点均不满足分流条件。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成水力网络模型的步骤包括：

响应于海上设施发生灾害，确定灾害引起的不可通行通道；

基于所述多个人员的位置信息和海上设施的排除了不可通行通道的通道的通道位置的关系，根据就近原则生成水力网络模型。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，灾害是火灾，

其中，确定灾害引起的危险通道的步骤包括：

对火灾蔓延的温度上升时间进行计时；

当火灾蔓延的温度上升时间大于通道的防火危险阈值时，将通道确定为不可通行通道；

当火灾蔓延的温度上升时间小于或等于通道的防火危险阈值时，将对应时间点的通道确定为在所述对应时间点的可通行通道。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，灾害是海上设施破损引起的进水灾害，

其中，确定灾害引起的危险通道的步骤包括：

对进水时间进行计时；

当进水时间大于通道的防水危险阈值时，将通道确定为不可通行通道；

当进水时间小于或等于通道的防水危险阈值时，将对应时间点的通道确定为在所述对应时间点的可通行通道。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向每位人员随身携带的装备将发送个人的逃生路线。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，海上设施包括前置在海上风场附近的离岸运维基地。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以预定时间间隔执行生成逃生路线的步骤。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，海上设施包括在可能造成人员拥堵的通道附近设置的安全垂直逃生通道。

16.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1至15中的任意一项所述的方法。

17.一种生成海上设施中的逃生路线的装置，其特征在于，所述装置包括：

处理器；

存储器，

其中，存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现如权利要求1-15任意一项所述的方法。

18.一种海上设施，其特征在于，所述海上设施包括：

多个定位装置，分别由海上设施上的多个人员携带，并分别生成海上设施中的多个人员的位置信息；

根据权利要求17所述的装置。

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