基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法，利用NFC在聚集人群之间传递信息的时效性，疏散指示系统能准确获取来聚集人群手机NFC模块中的个人信息，并估算出人员的行走速度，对所有的有效疏散路径按照路径长度从小到大的顺序进行排序，得到疏散路径序列，并逐一为不同类别的人员从路径序列中分配相应的疏散路径，分配操作优先考虑长度较短的疏散路径，同时还能将待分配人员中的超出部分的人员分配至疏散路径序列中的下一条路径，本发明专利技术考虑了路径的容量限制，按照疏散路径的长度从小到大依次对不同速度的人员进行路径分配，一方面避免了拥堵和踩踏的发生，另一方面也有效地减小了疏散所用时间，提高了疏散人员的生存率，运用范围广泛。
【技术实现步骤摘要】
基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法
本专利技术涉及一种路径选择方法，尤其涉及一种基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法，属于通信
技术介绍
随着全球性经济、社会和环境变化的日新月异，世界各地的突发事件越来越频繁发生，如2004年北京密云灯会踩踏事件、2006年麦加朝觐者拥挤践踏事件等。这些事故都是由于应急疏散措施不当而造成的。在灾害发生时，人们往往会聚集在一起，并盲目地从众而选择同一条路径进行疏散逃生。由于各类通道允许同时通过的人员数量通常是有限的，一旦涌入过多的逃生人员，势必会出现拥堵甚至踩踏等安全事故，造成重大伤亡。因此，在突发事件发生时，如何合理选择疏散路径，避免拥堵，有效引导人员顺利地进行逃生疏散已经成为一个亟待解决的技术难题。如中国专利公告号：CN102509410B，公开日：2013年8月7日的专利技术专利公开了一种智能化消防疏散逃生指示系统及方法，系统采用疏散指示控制主机、位于各层楼梯口的楼道疏散指示控制从机、走廊探测/指示装置的三层体系架构，系统各单元经EIB总线交換信息，楼道的探测/疏散指示装置直接嵌入控制从机，在主机与从机之间增设无线备份通信，增强了系统的整体可靠性和可用性，采用复合火灾探测器的二级阈值报警策略、辅以相应的信息处理方法，且视实时火情持续调整疏散路径。但是该装置结构复杂，在发生火灾或其它事故时系统设备容易遭到损坏，不利于人员逃生，同时路径算法复杂，无法根据各人员的逃离速度选择最合适的逃生路径，容易造成拥堵或踩踏，逃生率较低，不利于大规模推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有公共场所发生火灾等紧急事件时，人群往往聚集在一起而盲目地逃生，使得过多人群同时涌入某一逃生通道，引发拥堵甚至踩踏，从而导致重大伤亡的问题，提供一种方便快捷，快速获取人员信息，并通过网络通信功能发送至疏散指挥系统，根据接收到的信息估算出人员的行走速度，并基于疏散路径的容量限制，为逃生人群分配不同的疏散路径，避免拥堵或踩踏，从而提高逃生率的基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先将聚集人员的个人信息记录在NFC智能手机中，个人信息包含姓名、性别、年龄、职业、是否残障以及其它能反映出身体状况的信息；b、然后利用手机的NFC通信功能，将聚集人员的个人信息发送给通讯代理服务器，通讯代理服务器将聚集人群的地理位置信息和个人信息通过3G通信网络发送至疏散指挥系统，或者采用读取室内放置的NFC标签的方式获取聚集人群的地理位置信息和个人信息；c、疏散指挥系统将各地理位置信息和个人信息进行汇总，并根据人员信息来估算人员的速度，以聚集人群所在地为起点，疏散口出口为终点，遍历出所有的有效路径，即可以逃生的路径，并将有效疏散路径按照路径长度从小到大可依次记为W1,W2,.......,Wn，即L(W1)≤L(W2)≤…≤L(Wn)，其中n为有效疏散路径的数量；d、疏散指挥系统分配疏散路径(W)，综合考虑人群类别(P)、人群数量(N)、行走速度(V)、路径容量(C)、交汇路径容量(C’)、有效路径长度(L)、当前路径上共享交汇路径的人数(E)以及冲突因子(β)；e、疏散指挥系统（3）依次对各聚集人群的各个类别的人员进行疏散路径分配，路径分配的关键在于以下两个约束条件：N(Pi)≤C(Wj)和N(Pi)≤C’(Wj)-E(Wj)*β，其中i∈[1,4],j∈[1,n]，即分配到路径Wj的每个类别的人群数量N(Pi)不能超过该路径的容量C(Wj)，并且同时抵达交汇路径上的人数不能超过该交汇路径的容量C’(Wj)；路径分配中考虑共享交汇路径的人数E(Wj)，即从交汇路径追溯到疏散源点时的各个路径上所分配的人数，在满足约束条件的前提下最大化地分配人员，若不能完全分配完毕，则将尚未分配的人员依次分配在次短路径和下一较短路径上；f、最后疏散指挥系统将疏散路径的分配结果通过3G通信网络发送给通讯代理服务器，通讯代理服务器利用手机NFC通信功能将信息发布给人群的所有成员。所述d、e步骤中若冲突因子β=1，此时需要将冲突的待分配人群在满足约束条件下分流到下一路径上。本专利技术的有益效果是：1．本专利技术利用NFC在聚集人群之间传递信息的时效性，疏散指挥系统能准确获取来自聚集人群手机NFC模块中的个人信息，并估算出人员的行走速度，结合实时应急场景，为合理地安排逃生疏散路径提供了依据。2．本专利技术对所有的有效疏散路径按照路径长度从小到大的顺序进行排序，得到疏散路径序列，并逐一为不同类别的人员从路径序列中分配相应的疏散路径，该分配操作优先考虑长度较短的疏散路径，同时还能将待分配人员中的超出部分的人员分配至疏散路径序列中的下一条路径。3、本专利技术考虑了路径的容量限制，按照疏散路径的长度从小到大依次对不同速度的人员进行路径分配，一方面避免了拥堵和踩踏的发生，另一方面，也有效地减小了疏散所用时间，提高了疏散人员的生存率，而且该系统在发生火灾或其它事故时不容易被损坏，安全性好，使用很方便，运用范围广泛。附图说明图1是本专利技术人员速度的分类标准表。图2是本专利技术的通信传输示意图。图3是本专利技术疏散路径选择算法的流程图。图4是采用本专利技术路径选择算法的第一种实施例图。图5是采用本专利技术路径选择算法的第二种实施例图。图中：NFC用户端1，通讯代理服务器2，疏散指挥系统3。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。参见图1至图5，本专利技术的基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法，包括以下步骤：a、首先将聚集人员的个人信息记录在NFC智能手机中，个人信息包含姓名、性别、年龄、职业、是否残障以及其它能反映出身体状况的信息；b、然后利用手机的NFC通信功能，将聚集人员的个人信息发送给通讯代理服务器2，通讯代理服务器2将聚集人群的地理位置信息和个人信息通过3G通信网络发送至疏散指挥系统3，或者采用读取室内放置的NFC标签的方式获取聚集人群的地理位置信息和个人信息；c、疏散指挥系统3将各地理位置信息和个人信息进行汇总，并根据人员信息来估算人员的速度，以聚集人群所在地为起点，疏散口出口为终点，遍历出所有的有效路径，即可以逃生的路径，并将有效疏散路径按照路径长度从小到大可依次记为W1,W2,.......,Wn，即L(W1)≤L(W2)≤…≤L(Wn)，其中n为有效疏散路径的数量；d、疏散指挥系统3分配疏散路径(W)，综合考虑人群类别(P)、人群数量(N)、行走速度(V)、路径容量(C)、交汇路径容量(C’)、有效路径长度(L)、当前路径上共享交汇路径的人数(E)以及冲突因子(β)；e、疏散指挥系统（3）依次对各聚集人群的各个类别的人员进行疏散路径分配，路径分配的关键在于以下两个约束条件：N(Pi)≤C(Wj)和N(Pi)≤C’(Wj)-E(Wj)*β，其中i∈[1,4],j∈[1,n]，即分配到路径Wj的每个类别的人群数量N(Pi)不能超过该路径的容量C(Wj)，并且同时抵达交汇路径上的人数不能超过该交汇路径的容量C’(Wj)；路径分配中考虑共享交汇路径的人数E(Wj)，即从交汇本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先将聚集人员的个人信息记录在NFC智能手机中，个人信息包含姓名、性别、年龄、职业、是否残障以及其它能反映出身体状况的信息；b、然后利用手机的NFC通信功能，将聚集人员的个人信息发送给通讯代理服务器（2），通讯代理服务器（2）将聚集人群的地理位置信息和个人信息通过3G通信网络发送至疏散指挥系统（3），或者采用读取室内放置的NFC标签的方式获取聚集人群的地理位置信息和个人信息；c、疏散指挥系统（3）将各地理位置信息和个人信息进行汇总，并根据人员信息来估算人员的速度，以聚集人群所在地为起点，疏散口出口为终点，遍历出所有的有效路径，即可以逃生的路径，并将有效疏散路径按照路径长度从小到大可依次记为W1,W2,.......,Wn，即L(W1) ≤ L(W2) ≤ …≤ L(Wn)，其中n为有效疏散路径的数量；d、疏散指挥系统（3）分配疏散路径(W)，综合考虑人群类别(P)、人群数量(N)、行走速度(V)、路径容量(C)、交汇路径容量(C’)、有效路径长度(L)、当前路径上共享交汇路径的人数(E)以及冲突因子(β)；e、疏散指挥系统（3）依次对各聚集人群的各个类别的人员进行疏散路径分配，将人群中速度最慢的所有人员从最短路径W1上开始进行分配，若不能完全分配完毕，则将尚未分配的人员依次分配在次短路径和下一较短路径上；f、最后疏散指挥系统（3）将疏散路径的分配结果通过3G通信网络发送给通讯代理服务器（2），通讯代理服务器（2）利用手机NFC通信功能将信息发布给人群的所有成员。...
【技术特征摘要】
1.基于NFC与路径容量限制的聚集人群疏散路径选择方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先将聚集人员的个人信息记录在NFC智能手机中，个人信息包含姓名、性别、年龄、职业、是否残障以及其它能反映出身体状况的信息；b、然后利用手机的NFC通信功能，将聚集人员的个人信息发送给通讯代理服务器（2），通讯代理服务器（2）将聚集人群的地理位置信息和个人信息通过3G通信网络发送至疏散指挥系统（3），或者采用读取室内放置的NFC标签的方式获取聚集人群的地理位置信息和个人信息；c、疏散指挥系统（3）将各地理位置信息和个人信息进行汇总，并根据人员信息来估算人员的速度，以聚集人群所在地为起点，疏散口出口为终点，遍历出所有的有效路径，即可以逃生的路径，并将有效疏散路径按照路径长度从小到大可依次记为W1,W2,.......,Wn，即L(W1)≤L(W2)≤…≤L(Wn)，其中n为有效疏散路径的数量；d、疏散指挥系统（3）分配疏散路径(W)，综合考虑人群类别(P)、人群数量(N)、行走速度(V)、路径容量(C)、交汇路径容量(C’)、有效路径长度(L)、当前路径上...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁巍，尤新革，刘璐，黄贵江，刘强，王殊，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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