一种公共场所火灾背景下期望与实际逃生方向偏角估算方法

技术特征：
1.一种公共场所火灾背景下期望与实际逃生方向偏角估算方法，其特征在于包括以下步骤：步骤s1：制定行人疏散规则，给出行人因恐慌情绪产生的期望运动方向与实际疏散运动方向的偏角定义；步骤s2：确定影响该偏离角的关键因素；采用因素分析法，选取了如下影响行人恐慌情绪的关键因素：行人的年龄a、性别l、待疏散区域的人群数量n、火灾的程度η、待疏散区域的内部结构和位置γ；步骤s3：获取待疏散区域的内部结构信息和出口信息；所述出口信息包括出口位置、大小信息、实际能否通行信息；所述内部结构信息包括走廊尺寸信息、房间尺寸信息和障碍物位置信息；步骤s4：获取待疏散区域的人员基本信息和分布信息；所述人员基本信息包括年龄a、性别l；所述分布信息包括待疏散区域的人群数量n和总公共区域的人群数量n
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；在实际调研中，应采用问卷调查的方法来获取上述信息，在计算机仿真过程中，对行人上述信息采用随机分布的方法来进行模拟计算；步骤s5：获取火灾发生区域的危险程度；火灾发生区域的危险程度的描述采用火灾发生时的面积s占该区域总面积s
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的百分比表示；步骤s6：给出广义熵函数定义，并计算；步骤s7：偏离角计算；步骤s8：确定行人实际运动方向，进行仿真模拟。2.如权利要求1所述的一种公共场所火灾背景下期望与实际逃生方向偏角估算方法，其特征在于：所述步骤s1中，其中所述的行人疏散规则如下：首先本发明从微观方向研究行人疏散，基于社会力模型，将行人看作为映射在二维平面的具有自驱动力的圆形微粒；之后让行人随机出现在待疏散区域，随火灾发生之后，行人从初始位置疏散到安全区域；行人因恐慌情绪产生的期望运动方向与实际疏散运动方向的偏角定义如下：针对原社会力模型认为行人之间行人轨迹单一且疏散过程中存在恐慌，在原始社会力模型基础上，通过考虑行人在火灾出现时存在恐慌情绪而使得自身的行动轨迹出现偏移，因而在符合实际运动轨迹的同时添加行人偏离角再现人群运动过程中的慌乱现象；该偏离角，即行人因恐慌情绪产生的期望运动方向与实际疏散运动方向的偏角。3.如权利要求1或2所述的一种公共场所火灾背景下期望与实际逃生方向偏角估算方法，其特征在于：所述步骤s6中，广义熵函数定义e如下：熵是对封闭系统无序性或随机性的一种度量；为了反映系统内行人疏散过程的有序程度或无序程度，引入广义熵函数，来刻画行人在疏散过程中的慌乱程度；其计算公式为：其中ω1、ω2和ω3分别是行人的年龄、人群数量和火灾程度所占的权重，该三个参数根据疏散区域的具体实际给出，且ω1 ω2 ω3＝1；公式中的符号∧表示为截断函数，即在计算过程中取min[(α-α0)2，1600]进行计算，α0取35到40。4.如权利要求3所述的一种公共场所火灾背景下期望与实际逃生方向偏角估算方法，
其特征在于：所述步骤s7中，计算行人行人因恐慌情绪产生的期望运动方向与实际疏散运动方向的偏角，其计算公式为其中ω1、ω2和ω3分别是行人的年龄、人群数量和火灾程度所占的权重，且ω1 ω2 ω3＝1；α
′
为偏离角；α0取5
°
到20
°
，α0取35到40。

技术总结
一种公共场所火灾背景下期望与实际逃生方向偏角估算方法，利用计算所得的偏离角对原社会力模型中的期望运动方向进行改进，实现对当时火灾发生时行人疏散的真实运动轨迹。该发明的步骤包含：制定行人疏散规则，给出行人因恐慌情绪产生的期望运动方向与实际疏散运动方向的偏角定义；确定影响该偏角的关键因素；获取待疏散区域的内部结构信息和出口信息；获取待疏散区域的人员基本信息和分布信息；获取火灾发生区域的危险程度；广义熵函数计算；偏离角计算；确定行人实际运动方向，最终进行仿真模拟。该方法实现对当时火灾发生时，行人疏散的真实运动轨迹，其能为行人疏散仿真提供决策支持的同时，也为在人群疏散过程中能较完整的模拟疏散情景和疏散管理有一定的参考价值。的模拟疏散情景和疏散管理有一定的参考价值。的模拟疏散情景和疏散管理有一定的参考价值。


技术研发人员：张方伟 李俊博 尹传忠 李静媛 黎明杰
受保护的技术使用者：山东交通学院
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/6/4