一种人群紧急疏散路线的动态生成方法、系统、电子终端技术方案

本发明专利技术公开了一种人群紧急疏散路线的动态生成方法、系统、电子终端，所述方法包括：步骤S1，利用场所中部署的分布式计算网络来收集环境、人群数据；步骤S2，采用去中心化的反向链方法决策最优路径；步骤S3，人员根据指示依次经过步骤S2确定的最优路线，并在人员执行过程中，根据人员实时位置与当前环境中灾害蔓延及波及范围、道路状况、人员密度实时修改、更新疏散路线，直至人员到达疏散目标区域；本发明专利技术解决现有技术实时性低，对中心节点的网络负载大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种人群紧急疏散路线的动态生成方法、系统、电子终端
本专利技术涉及建筑物安防物联网领域，特别是涉及一种人群紧急疏散路线的动态生成方法、系统、电子终端。
技术介绍
近些年，智能疏散系统的研究已经取得了一些成果，智能疏散系统能够为疏散人群提供安全快速撤离灾害区域的疏散方式，减少人员和物资的损失。最新的智能疏散方法中，选择疏散路线时，除了烟雾、有毒气体、热量等因素，还融入了人群密度、人群类别、人群的时空流动性模型等，这样的疏散方案可以给在人员密度较大的区域的人群提供另一条疏散路线，缓解了道路拥堵的情况。另外，当前基于云计算的消防疏散系统可通过移动电话检测RFID标签以确定用户的位置，来确定每个人的最佳疏散路线。这种为每个人制定疏散路线的方式，可以防止人员盲目跟从群体向同一方向进行疏散，导致该路线的人员密度变大，发生拥堵。然而，环境因素和人员密度对于疏散效率的影响很大。在疏散和灾害蔓延的过程中，结构复杂的建筑场所中道路的环境信息和人群密度等在不断变化的，各道路的危险性也在不断变化，静态的生成疏散路线的疏散方案不能满足当代人民对在紧急时刻的疏散方案具有高效的要求。当前的动态疏散路线生成方法都是将现场传感数据集中到中心节点处的系统终端进行处理，之后将结果反馈给疏散人员。例如专利CN103830855B只考虑距离的疏散方式，在人群比较密集区域有可能发生拥堵从而延长疏散时间，造成更大的损失。专利CN106408807A中工作人员制定疏散路线反应较慢时间较长导致系统效率较低。这种融合所有节点搜集的信息汇聚在主控制器端的中心化节点布置，在火灾过程中，当中心节点的损毁，整个系统可能失效。在《智能疏散指示系统的疏散路线生成技术》中记载了使用Floy算法寻找最短路径的方法来生成最佳疏散路线。该方法没有根据人员疏散和灾情蔓延的情况而进行实时路线更新，在疏散后期可能会出现拥堵的情况。现有技术中这种中心化的系统在大量数据处理时，可能会出现数据传输的延时、数据计算时间较长等问题；以及在灾情蔓延的过程中，中心节点受到波及从而损坏或者发生故障不能正常运行，使得整个疏散系统失效。因此，中心化的疏散方式还需进一步的改进以提高疏散方式的可靠性。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种人群紧急疏散路线的动态生成方法、系统、电子终端，根据建筑物设计、现场环境、人员信息实时规划安全可靠的疏散路线，解决现有技术方案实时性低，对中心节点的网络负载大的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种人群紧急疏散路线的动态生成方法，所述人群紧急疏散路线的动态生成方法包括以下步骤：步骤S1，环境信息收集，利用场所中部署的分布式计算网络来收集环境、人群数据；步骤S2，采用去中心化的反向链方法决策最优路径，即采用反向链的方式从疏散目标区域倒推至起点位置来确定最优疏散路线；步骤S3，人员执行与路径更新，人员根据指示依次经过步骤S2确定的最优路线，并在人员执行过程中，根据人员实时位置与当前环境中灾害蔓延及波及范围、道路状况、人员密度实时修改、更新疏散路线。于本专利技术的一实施例中，在所述步骤S1中，雾节点通过连接的传感器对环境数据进行采集，并通过对该数据的处理分析得出当前所覆盖路段的环境信息。于本专利技术的一实施例中，所述环境数据包括灾害蔓延及波及范围相关传感数据、照明传感数据、人员密度、楼道容量、出口位置、烟雾、有毒气体、热量、人群密度。于本专利技术的一实施例中，所述火灾探测器、红外摄像机、音频采集卡上均设置有无线通信模块。于本专利技术的一实施例中，所述火灾探测器包括感烟探测器、感温探测器、感光探测器、视频探测器以及复合式探测器中的一种或多种。于本专利技术的一实施例中，在所述步骤S2中，雾节点在确定疏散目标区域的前提下，寻找安全到达目标区域的上一个区域所代表的雾节点，依次往前推直至找到人员所在位置区域的雾节点，即可得出所有从当前人员位置到疏散目标区域的所有通路。于本专利技术的一实施例中，人员定位方法包括RFID标签、WiFi三边定位法等。于本专利技术的一实施例中，在所述步骤S3中，人员通过雾节点的方向指示依次经过所有区域，并且在人员行动的过程中，还未经过的区域的雾节点将持续监测余下通路的道路质量，并据此实时更新余下道路，直至人员到达疏散目标区域。于本专利技术的一实施例中，所述的人群紧急疏散路线的动态生成方法，将室内道路按区域划分，并在每个划分区域布设至少一个区域计算节点设备，由所述区域计算节点设备收集、处理部署于该区域的传感器产生的现场数据，并计算出所覆盖路段的道路质量、人员密度信息，再由此计算出所覆盖路段的可通行度，最后由汇总产生的从待疏散人员当前所处位置到安全目标区域的所有路径中实时选取可通行度最高的路径作为该组人员的疏散路线。于本专利技术的一实施例中，所述的区域计算节点设备数目可以选择为1个、2个、3个。于本专利技术的一实施例中，所述区域计算节点部署在靠近数据源或终端用户的地方，具备计算与网络通信功能，通过与传感器通信来获取环境信息的计算节点，包括雾计算节点、边缘计算节点。于本专利技术的一实施例中，所述雾节点的方向指示分为安装在墙面和地面两种。本专利技术还公开了一种人群紧急疏散路线的动态生成系统，所述系统包括定位识别端、疏散决策指示端和监控调度端，所述定位识别端用于将待疏散实体信息发送至距离最近的所述疏散决策指示端，所述疏散决策指示端采用本专利技术的人群紧急疏散路线的去中心化动态生成方法，通过所述监控调度端实时监测疏散情况。于本专利技术的一实施例中，所述疏散决策指示端包括定位模块、信息汇聚模块、决策模块、信息过滤上传模块和路线指示模块，所述定位模块用于采用无线信号定位方法实时定位待疏散实体的定位识别端，获得待疏散实体位置；所述信息汇聚模块用于接收待疏散实体信息以及汇集建筑物内环境数据构成决策信息；所述决策模块用于融合处理决策信息和疏散实体位置，获得从疏散实体位置至目的地的最佳疏散路线；所述信息过滤上传模块用于过滤嘈杂信息，将待疏散实体信息和最佳疏散路线发送至监控调度端；所述路线指示模块用于将最佳疏散路线定向发送至选定的定向识别终端，待疏散实体根据最佳疏散路线进行转移。于本专利技术的一实施例中，所述系统还可包括救援终端，所述救援终端用于接收来自所述监控调度端的救援指令，所述救援终端将救援信息无线发送至所述疏散决策指示端，所述疏散决策指示端制定救援路线发送给所述救援终端。于本专利技术的一实施例中，所述监控调度端包括监控模块、救援判定模块和救援指示模块，所述监控模块用于调用安装于建筑物内的监控摄像头沿最佳疏散路线监测待疏散情况；所述救援判定模块用于根据待疏散实体信息判断待疏散实体是否需要救援。本专利技术还公开了一种电子终端，包括处理器和存储器，所述存储器存储有程序指令，所述处理器运行程序指令实现本专利技术所述的人群紧急疏散路线的动态生成方法。本专利技术所公开的反向链决策方法如图3所示：其中字母A、B、C等表示区域计算节点，F区域为安全目标区域，A->B表示A区域到B区域的安全可达路线。那么节点A附近人员的疏散路线生成过程如下：1.A节点收集人员信息并发送给疏散路线生成请求给安全目标区域节点；2.F收集所覆盖区域(后文简称F区域)的环境信息，如果该区域安全可用，则F自发加入该请求任务作为潜在目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人群紧急疏散路线的动态生成方法，其特征在于，所述人群紧急疏散路线的动态生成方法包括以下步骤：步骤S1，环境信息收集，利用场所中部署的分布式计算网络来收集环境、人群数据；步骤S2，采用去中心化的反向链方法决策最优路径：采用反向链的方式从疏散目标区域倒推至起点位置来确定最优疏散路线；步骤S3，人员执行与路径更新，人员根据指示依次经过步骤S2确定的最优路线，并在人员执行过程中，根据人员实时位置与当前环境中灾害蔓延及波及范围、道路状况、人员密度实时修改、更新疏散路线。

【技术特征摘要】
1.一种人群紧急疏散路线的动态生成方法，其特征在于，所述人群紧急疏散路线的动态生成方法包括以下步骤：步骤S1，环境信息收集，利用场所中部署的分布式计算网络来收集环境、人群数据；步骤S2，采用去中心化的反向链方法决策最优路径：采用反向链的方式从疏散目标区域倒推至起点位置来确定最优疏散路线；步骤S3，人员执行与路径更新，人员根据指示依次经过步骤S2确定的最优路线，并在人员执行过程中，根据人员实时位置与当前环境中灾害蔓延及波及范围、道路状况、人员密度实时修改、更新疏散路线。2.根据权利要求1所述的人群紧急疏散路线的动态生成方法，其特征在于：在所述步骤S1中，雾节点通过连接的传感器对环境数据进行采集，并通过对该数据的处理分析得出当前所覆盖路段的环境信息。3.根据权利要求1所述的人群紧急疏散路线的动态生成方法，其特征在于：在所述步骤S2中，雾节点在确定所述疏散目标区域的前提下，寻找安全到达目标区域的上一个区域所代表的雾节点，依次往前推直至找到人员所在位置区域的雾节点，获得所有从当前人员位置到所述疏散目标区域的所有通路。4.根据权利要求1所述的人群紧急疏散路线的动态生成方法，其特征在于：在所述步骤S3中，人员通过雾节点的方向指示依次经过所有区域，并且在人员行动的过程中，还未经过的区域的雾节点将持续监测余下通路的道路质量，并据此实时更新余下道路，直至人员到达所述疏散目标区域。5.根据权利要求2-4所述的人...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈南希，杨旸，唐建红，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，福州物联网开放实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31