CN114757014A - 基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散仿真方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法及仿真方法，通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络；疏散网络中包含节点集合、路段的集合、以及所有路段长度与宽度的集合；根据火灾时人员疏散特性，对各节点和路段添加属性；定义人员的属性和数值范围，其中人员标志位用于区分继续行走和停止前行；计算人员所在路段的危险程度，危险程度越高，人员疏散优先级越高；计算人员疏散路径；通过确定人群密度与人员移动速度关系，实时计算所有路段人员移动速度；设置路段的人员最大容量，根据人员疏散优先级来判断所有人员是否继续移动。本发明能够准确模拟火灾场景的应急疏散，为制定合理的疏散预案提供有力支撑。

Description

基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散仿真方法

技术领域

本发明涉及远洋邮轮火灾情形的人员疏散仿真领域，尤其涉及一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法及仿真方法。

背景技术

人员疏散仿真模型的建立是确定应急疏散方案的基础，人员疏散模型是否与实际情况相符直接决定了仿真实验结果的正确性。面对大型建筑物发生火灾时，室内人员流量大、内部结构复杂、应急疏散通道拥堵以及不同路段的受灾程度各不一样等特点，传统的人员疏散模型都是基于人员个体细节或行人流来进行人员运动建模，这些人员疏散模型通常只能模拟人员正常情况下的人员疏散行为，然而对于存在路段拥堵和火灾的应急疏散仿真，其结果与实际疏散偏差较大，无法有效的确定合理的应急疏散预案。

发明内容

本发明主要目的在于：提供一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法及仿真方法，能够准确模拟火灾场景和制定合理的疏散预案。

本发明所采用的技术方案是：一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法，本方法包括以下步骤：

S1、构建疏散网络：

通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络；疏散网络中包含节点集合、路段的集合、以及所有路段长度与宽度的集合；

根据火灾时人员疏散特性，对各节点和路段添加属性；节点的属性包括节点编号、邻接节点集合、邻接路段集合、节点种类、距出口节点的最短路径及长度，所述节点种类包括安全节点、危险节点、出口节点和火灾节点；路段的属性包括路段编号、首节点编号、尾节点编号、面积、人员数量、路段的危险程度和路段的人群密度；

S2、建立人员疏散模型：

在所述疏散网络基础上，定义人员的属性和数值范围，人员属性包括人员编号、人员所在路段编号、路段首节点编号、路段尾结点编号、人员移动速度、人员距路段节点的距离、人员标志位、人员疏散优先级、人员前往的下个路段编号、人员前往的节点编号、人员疏散路径；其中人员标志位用于区分继续行走和停止前行；

通过火灾区域与火灾产物浓度分析，计算人员所在路段的危险程度，危险程度越高，所述的人员疏散优先级越高；

S3、计算所有区域前往出口节点并避开火灾区域的最短路径，作为所述的人员疏散路径；

S4、通过确定人群密度与人员移动速度关系，实时计算所有路段所述的人员移动速度；

S5、设置路段的人员最大容量，并根据人员疏散优先级来判断所有人员是否继续移动，当下一个前往的路段达到人员最大容量，则停止移动，从而赋值给所述人员标志位。

按上述方案，所述的S1中，通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络，具体为：

读取邮轮数据，根据邮轮不同设施的功能，将邮轮划分区域；

对邮轮不同区域的中心设置节点；

判断不同区域之间是否相互连接，将相互连接的区域中心点相连；

然后生成疏散网络。

按上述方案，所述的S2中，人员受火灾产物的影响系数通过以下公式计算得到：

f_m＝min(1,max(0.2,1-0.34(3-VIS)))

式中，f_m、f_c和f(θ_s)分别为可见度、CO体积分数和温度对人员速度的影响系数，数值越小表示影响程度越严重；VIS为疏散人员的能见度，φ(CO)为CO体积分数，t为暴露时间，θ_s为火场实际温度，v_max为最大逃生速度，θ_cr1为人员感到不适的温度，θ_cr2为对人员造成伤害的温度，θ_d为对人员造成重伤的温度；依据路段f_m、f_c和f(θ_s)的数值大小，本发明定义路段的危险程度通过以下公式计算得到：

按上述方案，所述的S3采用Dijkstra算法，具体为：

3.1、定义集合S与集合U；集合S中仅包含起点s及起点s到出口的距离构成的键值对，集合U包含除s外的其余节点，设与s相连的节点到节点s之间的距离为原始距离，与s不相连的节点到节点s之间的距离预设为无穷大，并定义节点i到节点j的距离为d_ij，则有S＝{s:d_ss},U＝{其余节点}，d_ss为节点s到s的距离，d_ss＝0；

3.2、从集合U中选出距离起点s最短的节点k，将节点k转移到集合S中，并在集合U中删除；

3.3、更新集合U中所有节点到节点s的距离；

3.4、重复3.2和3.3，直到遍历完所有节点结束，最后结果为S集合包含所有节点，U集合为空；S集合中的起点s到出口的距离即为起点s到出口的最短距离。

按上述方案，所述的S4具体为：

4.1、选择已有的若干学者速度模型，以预设的初始人流密度开始，以预设步长挑选平直路段时各个学者速度模型的人员移动速度值，生成平直路段的速度数据；

4.2、对平直路段时各个学者速度模型选取同一人流密度对应的人员移动速度数据，对这多个人员移动速度数据选取中位数，最终得到平直路段时的人员速度和人流密度数据；

4.3、利用指数函数拟合所述的人员速度和人流密度数据，得到人员在平直路段的人员移动速度值与人群密度之间的关系式。

按上述方案，所述的S5中，路段的人员最大容量通过以下公式得到：

式中，N_max表示路段的人员最大容量，D_max表示路段的最大人群密度，S_ij为路段面积；

通过对所有路段设置同一D_max，再根据各个路段的面积来确定路段最大人员容量。

一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散仿真方法，利用所述的构建方法得到的基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型；

P1、输入所有路段最大允许人员容量或人流密度、人员数量、速度，以及火灾产物浓度；

P2、通过火灾产物浓度判断所有路段的危险程度，并为路段的人员设置人员的疏散优先级；

P3、根据生成的人员疏散路径，选择优先级为最高、或者距离下一个前往的路段节点大于预设距离的人员，设置人员标志位为1；进入步骤P6；

对于其它人员，则判断下一个前往的路段的人群密度是否超过阈值，若是，则进入步骤P4；若否，则进入步骤P5；

P4、人员行走距离下一个路段至所述预设阈值时，设置人员标志位为0，并进入步骤P6；

P5、优先级最高的人员标志位为1，其余为0，然后进入步骤P6；

P6、更新路段、节点与人员的属性数值，返回P3，直至所有人员成功疏散至出口。

本发明产生的有益效果是：通过按不同路段人员疏散的优先级进行疏散，危险程度越高的路段则该路段上的人员疏散优先级越高；同时通过路段人群密度对人员移动速度的影响设置了所有路段能容纳的最大人员数量，并规定若人员疏散时前往的下一个路段超过了这个路段能容纳的最大人员数量，则人员停止前行；从而准确模拟火灾场景的应急疏散，为制定合理的疏散预案提供有力支撑。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的邮轮三维模型结构示意图。

图2是依据图1生成的疏散网络示意图。

图3是本发明一实施例判断路段风险等级的流程图。

图4是不同学者对平直路段人员移动速度的研究以及综合后人员移动速度的关系图。

图5是人员疏散仿真方法的流程图。

图6是本发明一实施例的人员优先级疏散模型的实例。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法，本方法包括以下步骤：

S1、构建疏散网络：

通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络。图1是本发明一实施例的邮轮三维模型结构示意图，依据邮轮上不同设施的功能，可将邮轮划分为吧台区A、楼梯B1-B4、集合区CA-CC、公共区域D、存储区E和购物区F。

转换的具体步骤为：读取邮轮数据，根据邮轮不同设施的功能，将邮轮划分区域；对邮轮不同区域的中心设置节点；判断不同区域之间是否相互连接，将相互连接的区域中心点相连；然后生成疏散网络。

生成的疏散网络中包含节点集合、路段的集合、以及所有路段长度与宽度的集合，用G(V,E,W)进行表示，其中V表示疏散网络的节点集合，E表示各路段的集合，W表示各条边长度与宽度的集合，(i,j)表示各个路段，本文定义i为边的首节点，j为边的尾节点。若(i,j)对应的是楼梯，则i表示低节点，j表示高节点。w_ij＝(a_ij,b_ij)表示各路段的长度和宽度，a_ij表示路段的长度，b_ij表示路段的宽度，假设一共有n个节点则i,j＝0，1，2，…，n。通过上述定义，构建的第一层邮轮疏散网络如图2所示。

疏散网络如果要适用于本发明的人员疏散模型，上述节点和路段定义的属性还不够达到要求，例如划分火灾节点和出口节点以及普通区域节点的时候还需要区别节点的类型，除节点之外路段也含有楼梯与平直路段两种类型，各个路段与区域节点受火灾的影响程度也不一样。为此本发明根据火灾时人员疏散特性，对各节点和路段添加属性；节点的属性包括节点编号、邻接节点集合、邻接路段集合、节点种类、距出口节点的最短路径及长度，所述节点种类包括安全节点、危险节点、出口节点和火灾节点；路段的属性包括路段编号、首节点编号、尾节点编号、面积、人员数量、路段的危险程度和路段的人群密度；具体如表1和表2所示：

表1节点的属性说明和属性范围

表2路段的属性说明和属性范围

表1的节点属性说明中，n表示节点个数，m表示路段个数，type_i为种类划分。表2的路段属性说明中，面积s_ij的计算公式与路段上的人流密度D_ij如公式(1)，公式(2)所示。

s_ij＝a_ijb_ij (1)

式(2)中N_ij的确定是通过每一时刻所有疏散人员的位置属性，经过文献调研发现人员疏散的移动速度和路段的人群密度有密切关系，D_ij这一属性的设置是为了提供人员疏散时的移动速度。

S2、建立人员疏散模型：

人员动态疏散仿真时，需要不断的更新所有疏散人员属性对应的数值，因此需要统计更新各个路段中人员数量。为此，在所述疏散网络基础上，首先定义人员的属性和数值范围，人员属性包括人员编号、人员所在路段编号、路段首节点编号、路段尾结点编号、人员移动速度、人员距路段节点的距离、人员标志位、人员疏散优先级、人员前往的下个路段编号、人员前往的节点编号、人员疏散路径；具体如表3所示：

表3人员属性与数值范围

表3中N表示所有疏散的人员数量，人员标志位order_x用于区分继续行走和停止前行order_x＝0时代表人员停止前行，order_x＝1则继续前行，人员疏散优先级priority_x的取值是通过路段的危险程度来确定，人员所属路段的危险程度danger_ij＝0，则有priority_x＝0表示疏散优先级最高，人员所属路段的危险程度danger_ij＝1，则有priority_x＝1表示疏散优先级在priority_x＝1的人员之后，以此类推priority_x＝2表示疏散优先级最低。通过路段、节点和人员的属性可以计算任意时刻所有疏散路段的人员密度。

通过火灾区域与火灾产物浓度分析，计算人员所在路段的危险程度，危险程度越高，所述的人员疏散优先级越高。本发明的人员疏散模型在模拟整个疏散过程是需要通过输入各路段的能见度、CO浓度、温度数值来自动判别路段危险程度。这三个指标对人员疏散系数的影响见公式(3)、(4)、(5)。

f_m＝min(1,max(0.2,1-0.34(3-VIS))) (3)

式中f_m、f_c和f(θ_s)分别为可见度、CO体积分数和温度对人员速度的影响系数，数值越小表示影响程度越严重；VIS为疏散人员的能见度，单位米；φ(CO)为CO体积分数，％；t为暴露时间，分钟；θ_s为火场实际温度，单位℃；v_max为最大逃生速度，单位m/s；θ_cr1为人员感到不适的温度，通常取30℃；θ_cr2为对人员造成伤害的温度，通常取60℃；θ_d为对人员造成重伤的温度，通常取120℃。

根据三个指标对人员疏散的影响程度，定义了路径的三个风险等级，如图3所示，本发明定义路段的危险程度通过以下公式计算得到：

S3、计算所有区域前往出口节点并避开火灾区域的最短路径，作为所述的人员疏散路径。

本实施例采用采用Dijkstra算法，具体为：

3.1、定义集合S与集合U；集合S中仅包含起点s及起点s到出口的距离构成的键值对，集合U包含除s外的其余节点，设与s相连的节点到节点s之间的距离为原始距离，与s不相连的节点到节点s之间的距离预设为无穷大，并定义节点i到节点j的距离为d_ij，则有S＝{s:d_ss},U＝{其余节点}，d_ss为节点s到s的距离，d_ss＝0。

3.2、从集合U中选出距离起点s最短的节点k，将节点k转移到集合S中，并在集合U中删除。

d_sk＝min{d_sj} (6)

3.3、更新集合U中所有节点到节点s的距离。由于3.2确定节点k是最短路径中的节点，可能存在与k相连且距离最短的节点v使得起点s经过节点v的距离大于s到k，k到v的距离之和，所以需要再次更新最短路径，更新标准是距离最小化，即

d_sv＝min{d_sv,d_sk+d_kv} (7)

3.4、重复3.2和3.3，直到遍历完所有节点结束，最后结果为S集合包含所有节点，U集合为空；S集合中的起点s到出口的距离即为起点s到出口的最短距离。

本发明利用针对发生火灾的情况设置图2中编号为6的节点为火灾节点，编号13的节点为出口节点，并设置与6号节点连接的路段长度为无穷大，利用Dijkstra算法计算所有节点到出口的最短路径，这些路径将不会包括火灾节点与其邻接路段。

S4、通过确定人群密度与人员移动速度关系，实时计算所有路段所述的人员移动速度。本发明通过综合了研究学者对人员速度模型的研究，如图4、5、6所示。首先挑选出需要拟合的数据点，再选取特定人群密度对应多个学者速度模型的速度值时，本文采用的是选取这些速度值的中位数，若中位数有两个则取平均值。

拟合步骤具体为：

4.1、选择已有的若干学者速度模型，以预设的初始人流密度开始，以预设步长挑选平直路段时各个学者速度模型的人员移动速度值，生成平直路段的速度数据。本实施例中，初始人流密度设定为D＝0.1人/m²，步长为0.1人/m²。

4.2、对平直路段时各个学者速度模型选取同一人流密度对应的人员移动速度数据，对这多个人员移动速度数据选取中位数，最终得到平直路段时的人员速度和人流密度数据。

4.3、利用指数函数拟合所述的人员速度和人流密度数据，得到人员在平直路段的人员移动速度值与人群密度之间的关系式。通过指数函数拟合出人员移动速度模型的方法可转换为线性规划问题并利用最小二乘法求解最优解。设4.1、4.2得到的人员速度和人流密度数据为(x_i,y_i)，i＝1,2,…,n，其中x_i为人员速度，y_i为人流密度，设置拟合曲线为：

y＝ae^bx (8)

对拟合曲线两边取对数以及得到的拟合值为：

lny＝lna+bx (9)

由式(9)和式(10)可得到曲线的损失函数为：

由上述式子可知该线性规划模型的目标函数为：

拟合出的结果见公式(13)。

v_L＝1.725e^-0.4791D (13)

式中v_L对应平直路段的人员移动速度，结果如图4所示，D表示人群密度，拟合后的人员移动速度可以很好的反映出人员移动速度和人群密度呈负相关关系，并且解决了大多学者针对人员密度比较小时人员移动速度差异较大、不统一的问题。

S5、通过设置路段的人员最大容量和人员疏散优先级来判断所有人员是否继续移动，从而赋值给所述人员标志位。

优先级疏散模型的提出是考虑到疏散时某些十字路口交汇处，可能存在其他多个路口的人员同时汇入到另一个路口，而这个路口的人群密度将很快达到很高的数值，这将导致实际情况中会出现路段严重拥堵甚至人群踩踏事故。基于这一现象考虑，优先级疏散模型的建立在表3人员属性和数值的基础上进行。路段的人员容量限制可转换为路段最大人群密度设置，见公式(14)：

N_max表示路段人员最大容量，D_max表示路段的最大人群密度，通过公式(14)可以对所有路段设置同一D_max再根据各个路段的面积来确定路段最大人员容量。

同时，本发明还提供一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散仿真方法，如图5所示，利用所述的构建方法得到的基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型；

P1、输入所有路段最大允许人员容量或人流密度、人员数量、速度，以及火灾产物浓度；

P2、通过火灾产物浓度判断所有路段的危险程度，并为路段的人员设置人员的疏散优先级；

P3、根据生成的人员疏散路径，选择优先级为最高、或者距离下一个前往的路段节点大于预设距离的人员，设置人员标志位为1；进入步骤P6；

对于其它人员，则判断下一个前往的路段的人群密度是否超过阈值，若是，则进入步骤P4；若否，则进入步骤P5；

P4、人员行走距离下一个路段至所述预设阈值时，设置人员标志位为0，并进入步骤P6；

P5、优先级最高的人员标志位为1，其余为0，然后进入步骤P6；

P6、更新路段、节点与人员的属性数值，返回P3，直至所有人员成功疏散至出口。

当存在拥挤路段且路段带有人群密度限制时，人员疏散时间远小于路段没有限制人群密度的情况，路段的最大人群密度的不同也会影响疏散时间；另外，当疏散人数过多时加入不同通道上人员的疏散优先级后，人员的安全性更高，疏散时间也相对较短。该模型既能提高火灾区域附近人员疏散的安全性，又能防止各个路段出现拥堵情况，还减少所有人员的所需疏散时间。本发明提出的人员疏散模型不仅仅适用于邮轮模型，还可以对其他大型建筑物进行人员疏散模拟。

依据上述方法，本发明单独选取图2中火灾节点的附近区域来阐述人员疏散模型的过程。图6中编号为6的红色节点为火灾发生的节点，现在假设节点6此时火灾浓度均严重超标，风险等级为0；节点11此时风险等级为1；节点{9，10，13}风险等级为2，则此时路段的风险等级与其最高风险等级的节点相同。因此可得到路段编号为12的路段危险程度danger_ij＝0，该路段上的人员疏散优先级priority_x＝0；路段编号为15的路段危险程度danger_ij＝1，该路段上的人员疏散优先级priority_x＝1；路段编号为14，17的路段危险程度danger_ij＝2，其路段上的人员疏散优先级priority_x＝2。

现在假设编号为12、编号14和编号15的路段上的人员接下来要前往路段17，且路段17的人群密度超过D_max，人员优先级疏散仿真步骤如下：

(1)通过各个节点的火灾产物浓度确定所有路段的风险等级以及人员疏散的优先级。

(2)判断人员标志位。路段12上的人员priority_x＝0，设置order_x＝1并且人员始终移动前进，不受下一个路段人员容量的限制；路段15上的人员priority_x＝1,当lenth_x.nn>＝2meter时人员标志位order_x＝1，人员始终移动前进，但是当lenth_x.nn<2meter后需要受限于下一路段的人员容量与其他路段人员的疏散优先级，此时下一路段17路段的人群密度D₁₇>D_max故lenth_x.nn<2meter的人员标志位order_x＝0，人员停留等待。

(3)通过人员标志位和人员速度以及时间步长更新疏散网络拓扑和人员属性的数值。随着人员的不断变动，当路段17上的人群密度小于阈值后，且路段12上人员数量为0时，设置路段15中满足lenth_x.nn<2meter的人员设置order_x＝1，以此类推最后再设置路段14上的人员标志位为order_x＝1。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型的构建方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：

S1、构建疏散网络：

通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络；疏散网络中包含节点集合、路段的集合、以及所有路段长度与宽度的集合；

根据火灾时人员疏散特性，对各节点和路段添加属性；节点的属性包括节点编号、邻接节点集合、邻接路段集合、节点种类、距出口节点的最短路径及长度，所述节点种类包括安全节点、危险节点、出口节点和火灾节点；路段的属性包括路段编号、首节点编号、尾节点编号、面积、人员数量、路段的危险程度和路段的人群密度；

S2、建立人员疏散模型：

在所述疏散网络基础上，定义人员的属性和数值范围，人员属性包括人员编号、人员所在路段编号、路段首节点编号、路段尾结点编号、人员移动速度、人员距路段节点的距离、人员标志位、人员疏散优先级、人员前往的下个路段编号、人员前往的节点编号、人员疏散路径；其中人员标志位用于区分继续行走和停止前行；

通过火灾区域与火灾产物浓度分析，计算人员所在路段的危险程度，危险程度越高，所述的人员疏散优先级越高；

S3、计算所有区域前往出口节点并避开火灾区域的最短路径，作为所述的人员疏散路径；

S4、通过确定人群密度与人员移动速度关系，实时计算所有路段所述的人员移动速度；

S5、设置路段的人员最大容量，并根据人员疏散优先级来判断所有人员是否继续移动，当下一个前往的路段达到人员最大容量，则停止移动，从而赋值给所述人员标志位。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的S1中，通过邮轮的模型数据将邮轮三维模型转换为疏散网络，具体为：

读取邮轮数据，根据邮轮不同设施的功能，将邮轮划分区域；

对邮轮不同区域的中心设置节点；

判断不同区域之间是否相互连接，将相互连接的区域中心点相连；

然后生成疏散网络。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的S2中，人员受火灾产物的影响系数通过以下公式计算得到：

f_m＝min(1,max(0.2,1-0.34(3-VIS)))

式中，f_m、f_c和f(θ_s)分别为可见度、CO体积分数和温度对人员速度的影响系数，数值越小表示影响程度越严重；VIS为疏散人员的能见度，φ(CO)为CO体积分数，t为暴露时间，θ_s为火场实际温度，v_max为最大逃生速度，θ_cr1为人员感到不适的温度，θ_cr2为对人员造成伤害的温度，θ_d为对人员造成重伤的温度；依据路段f_m、f_c和f(θ_s)的数值大小，本发明定义路段的危险程度通过以下公式计算得到：

4.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的S3采用Dijkstra算法，具体为：

3.1、定义集合S与集合U；集合S中仅包含起点s及起点s到出口的距离构成的键值对，集合U包含除s外的其余节点，设与s相连的节点到节点s之间的距离为原始距离，与s不相连的节点到节点s之间的距离预设为无穷大，并定义节点i到节点j的距离为d_ij，则有S＝{s:d_ss},U＝{其余节点}，d_ss为节点s到s的距离，d_ss＝0；

3.2、从集合U中选出距离起点s最短的节点k，将节点k转移到集合S中，并在集合U中删除；

3.3、更新集合U中所有节点到节点s的距离；

3.4、重复3.2和3.3，直到遍历完所有节点结束，最后结果为S集合包含所有节点，U集合为空；S集合中的起点s到出口的距离即为起点s到出口的最短距离。

5.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的S4具体为：

4.1、选择已有的若干学者速度模型，以预设的初始人流密度开始，以预设步长挑选平直路段时各个学者速度模型的人员移动速度值，生成平直路段的速度数据；

4.2、对平直路段时各个学者速度模型选取同一人流密度对应的人员移动速度数据，对这多个人员移动速度数据选取中位数，最终得到平直路段时的人员速度和人流密度数据；

4.3、利用指数函数拟合所述的人员速度和人流密度数据，得到人员在平直路段的人员移动速度值与人群密度之间的关系式。

6.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的S5中，路段的人员最大容量通过以下公式得到：

式中，N_max表示路段的人员最大容量，D_max表示路段的最大人群密度，S_ij为路段面积；

通过对所有路段设置同一D_max，再根据各个路段的面积来确定路段最大人员容量。

7.一种基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散仿真方法，其特征在于，利用权利要求1至6中任意一项所述的构建方法得到的基于邮轮火灾与路段容量限制的人员疏散模型；

P1、输入所有路段最大允许人员容量或人流密度、人员数量、速度，以及火灾产物浓度；

P2、通过火灾产物浓度判断所有路段的危险程度，并为路段的人员设置人员的疏散优先级；

P3、根据生成的人员疏散路径，选择优先级为最高、或者距离下一个前往的路段节点大于预设距离的人员，设置人员标志位为1；进入步骤P6；

对于其它人员，则判断下一个前往的路段的人群密度是否超过阈值，若是，则进入步骤P4；若否，则进入步骤P5；

P4、人员行走距离下一个路段至所述预设阈值时，设置人员标志位为0，并进入步骤P6；

P5、优先级最高的人员标志位为1，其余为0，然后进入步骤P6；

P6、更新路段、节点与人员的属性数值，返回P3，直至所有人员成功疏散至出口。

Images