一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法，通过对具有亲属关系的待疏散人员建立虚拟关系引力场，将复杂的大规模疏散问题通过力场函数进行描述，解决了对于复杂的灾难环境下的人性化疏散建模问题，使问题描述简单；而且能够将待疏散人员位置、亲属关系及亲属疏散终点、避难场所分布及其容量等影响应急疏散规划的因素考虑在内，给待疏散人员提供人性化疏散引导，在疏散过程中对避难场所容量进行均衡分配，节省了大量疏散时间，实现高效率人性化疏散。

Distribution method of compound refuge location based on relational closeness

The invention relates to a composite shelter allocation method based on close degree, through to have relatives to evacuate personnel to establish virtual relation of gravitational field, the complex large-scale evacuation problem described by force field functions to solve the complex human environment disaster evacuation modeling problem, the problem description is simple; it can be factors of evacuation location, relatives and relatives, evacuation end point distribution and capacity of place of refuge emergency evacuation plan into consideration, to provide humane evacuation evacuation guidance, balanced allocation of shelter capacity in the evacuation process, save evacuation time, achieve high efficiency of human evacuation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法
本专利技术涉及一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法，属于灾害防护

技术介绍
近年来，难以预测和控制的各类灾难事件频频爆发，给人类带来沉痛的灾难和巨大的经济损失，有些影响巨大而深远。2005年，“卡特里娜”飓风横扫美国佛罗里达州及墨西哥湾沿海地区，造成1800多人死亡，数百万人无家可归，经济损失达340多亿美元；2011年日本东部海域发生了9.0级地震，地震引发了巨大海啸，造成了重大人员伤亡和财产损失，地震和海啸还袭击了福岛核电站，引发了继切尔诺贝利核泄漏以来，最大规模的核泄漏事故，紧急疏散人数达10余万人，这些大型灾难事件都导致了大规模的群体性迁移避难行为。因此，如何针对灾难事件的高突发性、破坏性、复杂性和不确定性等特点，开展快速有效的灾难应急处理越来越受到世界各国政府及学术界的关注。而防止和减少事故造成人员伤亡的最重要措施是对处在灾难影响范围内的人员及时进行有序疏散规划。对于应急疏散规划问题(EmergencyEvacuationPlanningProblem，EEPP)，目前主要存在以下几个难点：(1)灾难发生时，由于灾难实况信息传播不及时，受灾区域内的待疏散人员处于高度紧张恐惧状态，影响了对灾难形势的判断，从众心理造成大范围的道路拥堵，无组织的疏散行为造成避难场所分配的严重不均衡，延误了宝贵的疏散时间。(2)现有的关于应急疏散规划的相关研究成果可分为宏观和微观两个方面。宏观疏散研究关注大规模的人员疏散，但是缺乏人性化疏散的考虑；微观疏散研究主要关注小规模人群在室内环境下的疏散，但是缺乏对宏观上避难场所分配的考虑，不具有普适性。(3)影响应急疏散规划的因素很多，例如待疏散人员位置、道路拥塞状况、避难场所分布及其容量等，但现有的研究通常仅考虑单方面或某几个方面的影响因素，进而影响了研究的科学性，且缺乏实际应用性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够有效提高求解效率，缩短疏散路线长度和疏散时间，使周边避难场所剩余容量达到均衡状态的基于关系亲密度的复合避难场所分配方法。本专利技术为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术设计了一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法，用于针对灾难区中彼此存在亲属关系的各个待疏散人员，分部按如下步骤，实现待疏散人员向避难场所的疏散：步骤1.以待疏散人员的经纬度坐标X建立该疏散人员所对应的直角坐标系xoy，并进入步骤2；步骤2.获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之前的欧几里得距离，作为危险距离dO；获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个避难所经纬度坐标Gm之间的欧几里得距离，作为待疏散人员分别对应各个避难所的疏散距离1≤m≤M，M表示避难所的总数；同时，获得待疏散人员经纬度坐标X分别与其所对应各个亲属关系待疏散人员经纬度坐标Xr之间的欧几里得距离，作为待疏散人员分别对应其各个亲属关系待疏散人员的关系距离1≤r≤R，R表示与该待疏散人员具有亲属关系的待疏散人员总数，然后进入步骤3；步骤3.针对各个避难所，获得满足条件所对应的各个避难所，作为对应于待疏散人员的各个可选疏散避难所，ρG表示预设避难所安全疏散距离，然后进入步骤4；步骤4.分别针对各个可选疏散避难所，根据如下公式：获得各个可选疏散避难所分别针对待疏散人员的虚拟引力其中，i＝{1、…、I}，I≤M，I表示对应于待疏散人员的可选疏散避难所的个数，表示第i个可选疏散避难所针对待疏散人员的虚拟引力，k表示预设虚拟引力系数，ρ(X,Gi)表示待疏散人员经纬度坐标X与第i个可选疏散避难所经纬度坐标Gi之间的欧几里得距离；同时，根据如下公式：获得灾难发生点针对待疏散人员的虚拟斥力Frep(X)，其中，m表示预设虚拟斥力系数，ρ(X,O)表示待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间的欧几里得距离，▽ρ(X,O)表示待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间的单位向量，ρ0表示灾难发生点的虚拟斥力作用半径，然后进入步骤5；步骤5.获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个可选疏散避难所经经纬度坐标Gi之间的连线，并分别获得该各个连线与直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，αi表示待疏散人员经纬度坐标与第i个可选疏散避难所经经纬度坐标之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角；同时，获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角β，然后进入步骤6；步骤6.根据待疏散人员经纬度坐标X分别与各个可选疏散避难所经纬度坐标Gi之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，以及待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角β，获得各个和Frep(X)作用于直角坐标系xoy中x轴上的第一x轴分量合力Fsumx1(X)，以及获得各个和Frep(X)作用于直角坐标系xoy中y轴上的第一y轴分量合力Fsumy1(X)；由Fsumx1(X)和Fsumy1(X)获得作用于待疏散人员的第一虚拟合力F1(X)，并获得第一虚拟合力F1(X)与直角坐标系xoy中x轴的第一夹角η1，然后进入步骤7；步骤7.针对待疏散人员的各个亲属关系待疏散人员，判断是否存在满足条件所对应的各个亲属关系待疏散人员，是则针对满足条件的各个亲属关系待疏散人员，选择其中与待疏散人员之间最高亲密度所对应的一位亲属关系待疏散人员，作为待疏散人员所对应的可选亲属关系待疏散人员，并进入步骤9；否则进入步骤8；ρe表示预设亲属关系待疏散人员的虚拟关系引力场作用距离；步骤8.根据合力F1(X)的夹角η1确定人员的疏散方向，获取待疏散人员的亲属Xr所在的应急避难场所，作为待疏散人员X的最终避难场所，完成针对该待疏散人员的疏散规划；步骤9.根据如下公式：Frel(X)＝-b·ρ(X,X*)获得待疏散人员所对应可选亲属关系待疏散人员对待疏散人员的虚拟关系引力Frel(X)，其中；b表示预设虚拟关系引力系数，ρ(X,X*)表示该待疏散人员经纬度坐标X与对应可选亲属关系待疏散人员经纬度坐标X*之间的欧几里得距离；同时，获得待疏散人员经纬度坐标X与所对应可选亲属关系待疏散人员经纬度坐标X*之间的连线，并获得该连线与直角坐标系xoy中x轴之间的夹角σ*，然后进入步骤10；步骤10.根据待疏散人员经纬度坐标X与所对应可选亲属关系待疏散人员经纬度坐标X*之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角σ*，获得Frel(X)作用于直角坐标系xoy中x轴上的第二x轴分量合力以及获得Frel(X)作用于直角坐标系xoy中y轴上的第二y轴分量合力并且结合第一x轴分量合力Fsumx1(X)和第一y轴分量合力Fsumy1(X)，获得作用于待疏散人员的第二虚拟合力F2(X)，并获得第二虚拟合力F2(X)与直角坐标系xoy中x轴的第二夹角ηx，然后进入步骤11；步骤11.判断夹角ε＝|σ*-η2|与预设可选亲属关系待疏散人员所对应的亲属关系是否对应，是则进入步骤12；否则返回步骤8；步骤12.针对待疏散人员经纬度坐标X分别与各个可选疏散避难所经纬度坐标Gi之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，获得各个可选疏散避难所所对应|η2-αi|的值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法，其特征在于，用于针对灾难区中彼此存在亲属关系的各个待疏散人员，分部按如下步骤，实现待疏散人员向避难场所的疏散：步骤1.以待疏散人员的经纬度坐标X建立该疏散人员所对应的直角坐标系xoy，并进入步骤2；步骤2.获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之前的欧几里得距离，作为危险距离dO；获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个避难所经纬度坐标Gm之间的欧几里得距离，作为待疏散人员分别对应各个避难所的疏散距离

【技术特征摘要】
1.一种基于关系亲密度的复合避难场所分配方法，其特征在于，用于针对灾难区中彼此存在亲属关系的各个待疏散人员，分部按如下步骤，实现待疏散人员向避难场所的疏散：步骤1.以待疏散人员的经纬度坐标X建立该疏散人员所对应的直角坐标系xoy，并进入步骤2；步骤2.获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之前的欧几里得距离，作为危险距离dO；获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个避难所经纬度坐标Gm之间的欧几里得距离，作为待疏散人员分别对应各个避难所的疏散距离1≤m≤M，M表示避难所的总数；同时，获得待疏散人员经纬度坐标X分别与其所对应各个亲属关系待疏散人员经纬度坐标Xr之间的欧几里得距离，作为待疏散人员分别对应其各个亲属关系待疏散人员的关系距离1≤r≤R，R表示与该待疏散人员具有亲属关系的待疏散人员总数，然后进入步骤3；步骤3.针对各个避难所，获得满足条件所对应的各个避难所，作为对应于待疏散人员的各个可选疏散避难所，ρG表示预设避难所安全疏散距离，然后进入步骤4；步骤4.分别针对各个可选疏散避难所，根据如下公式：获得各个可选疏散避难所分别针对待疏散人员的虚拟引力其中，i＝{1、…、I}，I≤M，I表示对应于待疏散人员的可选疏散避难所的个数，表示第i个可选疏散避难所针对待疏散人员的虚拟引力，k表示预设虚拟引力系数，ρ(X,Gi)表示待疏散人员经纬度坐标X与第i个可选疏散避难所经纬度坐标Gi之间的欧几里得距离；同时，根据如下公式：获得灾难发生点针对待疏散人员的虚拟斥力Frep(X)，其中，m表示预设虚拟斥力系数，ρ(X,O)表示待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间的欧几里得距离，表示待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间的单位向量，ρ0表示灾难发生点的虚拟斥力作用半径，然后进入步骤5；步骤5.获得待疏散人员经纬度坐标X分别与各个可选疏散避难所经经纬度坐标Gi之间的连线，并分别获得该各个连线与直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，αi表示待疏散人员经纬度坐标与第i个可选疏散避难所经经纬度坐标之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角；同时，获得待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角β，然后进入步骤6；步骤6.根据待疏散人员经纬度坐标X分别与各个可选疏散避难所经纬度坐标Gi之间连线和直角坐标系xoy中x轴之间的夹角αi，以及待疏散人员经纬度坐标X与灾难发生点经纬度坐标O...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐小龙，张雷，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32