基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法及装置，其中方法包括步骤S1：基于地下空间的数字模型，提取得到各连通节点；步骤S2：在提取的各连通节点处布置红外线高清摄像头；步骤S3：通过红外线高清摄像头采集各连通节点的图像信息以获取人员密度和人员移动速度，并基于人员密度和人员移动速度之间的对应关系生成各连通节点的人员疏散仿真模型；步骤S4：划分各连通节点的影响区域：步骤S5：判断待疏散人员的位置是否在任一连通节点的影响区域中，若为是，则选择该连通节点的人员疏散仿真模型。与现有技术相比，本发明专利技术考虑了由于地下空间各出入口由于布局差异性等因素引起的人员疏散在该出入口附近的仿真参数差异性，使得模型的选择和建立更加准确。

Construction method and device of the simulation model of evacuation difference in underground space based on video

【技术实现步骤摘要】
基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法及装置
本专利技术涉及一种地下安全技术，尤其是涉及一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法及装置。
技术介绍
与地上建筑不同，地下建筑空间超大，内部格局复杂，人员密度大，疏散困难，一旦发生紧急事故，如何保证人员快速安全疏散是突发事件应急处理的重要环节。而对于人员疏散的研究，常规的真人疏散演习由于规模、成本和效果等原因，并不能很好的达到对地下空间极限状态下的疏散情况模拟，因此可以采用计算机对疏散过程进行仿真模拟，从而得到相应的疏散指标和人群疏散指导，为安全有序疏散提供保障。疏散仿真过程需要针对疏散过程涉及的建筑物空间、障碍等进行二三维建模，针对人员进行相应的疏散行为模型构建。目前市面上主流的疏散仿真软件，通常考虑了由于人员年龄、性别等因素不同引起的疏散逃生速度差异，同时专利(201710879601.8)也提到了利用视频采集人员密度和人员疏散时间的关系，从而来调整疏散仿真模型的思路。但是，不可否认的是，通常地下空间开阔区域，人员疏散仿真模型应当是相对一致的，而针对地下空间不同的出入口，由于其空间布局、结构设计和周报环境的不同，特定出口的人员疏散模型应当具有差异性的。即在每个出入口某个范围内(影响区)的人员疏散模型应当是由该出入口的自身特定决定的，出于精细化模拟考虑，应当将每个出入口附近的人员疏散单独建模，形成出入口附近的差异性人员疏散模型。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法及装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，包括：步骤S1：基于地下空间的数字模型，提取得到各连通节点；步骤S2：在提取的各连通节点处布置红外线高清摄像头；步骤S3：通过红外线高清摄像头采集各连通节点的图像信息以获取人员密度和人员移动速度，并基于人员密度和人员移动速度之间的对应关系生成各连通节点的人员疏散仿真模型；步骤S4：划分各连通节点的影响区域；步骤S5：判断待疏散人员的位置是否在任一连通节点的影响区域中，若为是，则选择该连通节点的人员疏散仿真模型。所述影响区域为一半圆形区域。所述半圆形区域的直径与对应连通节点的最小宽度所在的线段重合，且半圆形区域的圆形位置与连通节点的最小宽度所在的线段的中点重合。所述半圆形区域的半径为：di＝k×size(i)其中：di为第i个连通节点的影响区域的半径，size(i)为第i个连通节点的出入最小宽度，k为连通节点的复杂系数。所述复杂系数为2、3或4，复杂度越大，k值越大。一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建装置，包括存储器、处理器以及存储于存储器中并由所述处理器执行的程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：步骤S1：基于地下空间的数字模型，提取得到各连通节点；步骤S2：基于提取的各连通节点处生成红外线高清摄像头的布置位置；步骤S3：通过红外线高清摄像头采集各连通节点的图像信息以获取人员密度和人员移动速度，并基于人员密度和人员移动速度之间的对应关系生成各连通节点的人员疏散仿真模型；步骤S4：划分各连通节点的影响区域；步骤S5：判断待疏散人员的位置是否在任一连通节点的影响区域中，若为是，则选择该连通节点的人员疏散仿真模型。所述影响区域为一半圆形区域。所述半圆形区域的直径与对应连通节点的最小宽度所在的线段重合，且半圆形区域的圆形位置与连通节点的最小宽度所在的线段的中点重合。所述半圆形区域的半径为：di＝k×size(i)其中：di为第i个连通节点的影响区域的半径，size(i)为第i个连通节点的出入最小宽度，k为连通节点的复杂系数。所述复杂系数为2、3或4，复杂度越大，k值越大。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)考虑了由于地下空间各出入口由于布局差异性等因素引起的人员疏散在该出入口附近的仿真参数差异性，使得模型的选择和建立更加准确。2)针对地下空间进行出入口确定，在相应的出入口位置安装红外线高清摄像头，通过采集高清图像信息(正常使用)或者是红外图像信息(烟雾状况下使用)，进行人员识别和人员速度计算，在此基础上，针对每个出入口进行机器学习分析，不断更新形成该出入口附近的人员密度与人员速度的仿真模型，在实际疏散仿真过程中，通过结合一般人员疏散仿真模型和各出入口疏散仿真模型，达到对人员疏散更为准确的模拟分析。附图说明图1为本专利技术的疏散差异性仿真模型构建流程；图2为本专利技术的地下空间出入口关键节点提取示例图；图3为本专利技术的地下空间出入口关键节点附近红外高清摄像头布置示例图；图4为本专利技术的地下空间出入口①号节点的人员疏散仿真模型示例图；图5为本专利技术的地下空间出入口②号节点的人员疏散仿真模型示例图；图6为本专利技术的地下空间出入口关键节点的差异性模型分析影响区域示例图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，如图1所示，包括：步骤S1：基于地下空间的数字模型，提取得到各连通节，具体的，如图2所示，根据需要，对实际的地下空间进行抽象建模，提取各连通节点，尤其是疏散过程的出入口节点；点；步骤S2：如图3所示，在提取的各连通节点处布置红外线高清摄像头；上述系统以地下空间原有安防系统为核心，作为子系统与其他不同功能的安防子系统进行系统的集成，避免了孤立系统并存时使用不便的情况，节省了布置、维护成本。可实现人流量采集系统与其他安防子系统监控信息资源的共享，方便了数据通讯、信息采集和综合处理。摄像机的固定位置依照各出入口实际情况判断。首先是要保证摄像机垂直向下拍摄，这样有利于图像中人体形态的识别。并且由于在摄像机CCD尺寸以及焦距固定的情况下，视场范围与物距成正比，所以摄像机的安装高度直接影响着摄像机的视场大小，但在安装高度几乎不能改变的情况下，就需要考虑摄像机的相邻距离了。而在实际的安装过程中，如下图所示，由于通道的宽度基本固定，主干道出口也是分为了若干小门，在一定程度上方便了摄像机的安装。在摄像机视场基本满足采集需要时，我们考虑了光照条件对之后图像处理的影响，所以尽量避免在光照变化过于频繁的位置布置，室外的日光变化、闪烁霓虹光以及室内部分地面大面积反光、复杂背景反光都会造成不利影响。步骤S3：通过红外线高清摄像头采集各连通节点的图像信息以获取人员密度和人员移动速度，如图4和5所示，并基于人员密度和人员移动速度之间的对应关系生成各连通节点的人员疏散仿真模型；步骤S4：如图6所示，划分各连通节点的影响区域，影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：基于地下空间的数字模型，提取得到各连通节点；/n步骤S2：在提取的各连通节点处布置红外线高清摄像头；/n步骤S3：通过红外线高清摄像头采集各连通节点的图像信息以获取人员密度和人员移动速度，并基于人员密度和人员移动速度之间的对应关系生成各连通节点的人员疏散仿真模型；/n步骤S4：划分各连通节点的影响区域；/n步骤S5：判断待疏散人员的位置是否在任一连通节点的影响区域中，若为是，则选择该连通节点的人员疏散仿真模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，其特征在于，包括：
步骤S1：基于地下空间的数字模型，提取得到各连通节点；
步骤S2：在提取的各连通节点处布置红外线高清摄像头；
步骤S3：通过红外线高清摄像头采集各连通节点的图像信息以获取人员密度和人员移动速度，并基于人员密度和人员移动速度之间的对应关系生成各连通节点的人员疏散仿真模型；
步骤S4：划分各连通节点的影响区域；
步骤S5：判断待疏散人员的位置是否在任一连通节点的影响区域中，若为是，则选择该连通节点的人员疏散仿真模型。


2.根据权利要求1所述的一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，其特征在于，所述影响区域为一半圆形区域。


3.根据权利要求2所述的一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，其特征在于，所述半圆形区域的直径与对应连通节点的最小宽度所在的线段重合，且半圆形区域的圆形位置与连通节点的最小宽度所在的线段的中点重合。


4.根据权利要求2所述的一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，其特征在于，所述半圆形区域的半径为：
di＝k×size(i)
其中：di为第i个连通节点的影响区域的半径，size(i)为第i个连通节点的出入最小宽度，k为连通节点的复杂系数。


5.根据权利要求4所述的一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模型构建方法，其特征在于，所述复杂系数为2、3或4，复杂度越大，k值越大。


6.一种基于视频的地下空间疏散差异性仿真模...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛士荣，乔英娟，范益群，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31