基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法及装置，该方法通过融合楼宇物理信息系统、楼宇外部火灾安全救援系统、城市交通调度系统、楼宇BIM系统和城市3D地理信息系统等数据，对楼宇火灾逃生路径进行实时评估，以最短和不拥挤为原则确定基于人身安全系数最优的逃生路径。根据楼宇内部情况结合楼宇周围的消防站的救援实时动态信息求解最优逃生路径，达到灾情管控、人员逃生、救援实施全域信息共融，以确定最佳逃生路径策略，提高楼宇火灾处置的效率和质量，能够从火灾全生命周期演变，获取最大安全空间及逃生路径实时规划，避免信息孤岛或者片面信息导致的人员拥堵或受困。或受困。或受困。

【技术实现步骤摘要】
基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法及装置


[0001]本专利技术涉及火灾逃生路径智能选择领域，具体涉及一种基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法及装置。

技术介绍

[0002]楼宇火灾安全逃生是困扰消防救援的世界性难题。主要受限几大因素：楼宇的结构空间和消防设施及数字化水平是否合规、楼宇安全管理是否规范到位、楼宇火灾预防及处置方法是否得当、楼宇周边环境城市管理是否协调有序、配套消防力量和楼宇信息是否互通互联并有配套应急预案。现阶段，上述多数信息是不完善的，大多依赖人工完成消防排查和防控。中间难免会导致一些疏漏和信息孤岛等问题。因而火灾发生时，时常会发生逃生路线不明确、疏散紊乱，错失最佳逃生时间，导致一系列无法挽回的损失。科学合理的楼宇火灾安全逃生路径规划可有效避免上述无序造成的灾难性后果，把损失降低到最小。目前已发布的火灾逃生路径规划普遍缺少多信息融合，依靠单一信息如图像或定位装置等，难以实现快速、突发的火灾逃生路径规划。
[0003]在现有技术中，申请号为CN112949790A，专利名称为一种高楼火灾逃生路径规划系统、方法、设备以及介质的专利通过对监控图像的图像识别，获取燃烧点位置和人员的定位标签的位置信息，人员位置为起始节点，规避掉燃烧点和人员聚集点，以移动时间最短的路径做为人员的逃生路径，同时把逃生路径发送至其对应的终端，达到人员快速撤离目的。该方法主要通过图像识别火灾点进行逃生路径规划，在简单火灾场景下可能有效，但对于复杂多变的火灾场景，难以克服如烟雾、楼宇障碍物随机掉落、安全区域阻塞、楼宇内外部救援协同等方面，缺陷较为明显。
[0004]申请号为CN112488401A，专利名称为一种火灾逃生路线指引方法及系统的专利把影响火灾逃生的不同影响因子建立多个对应的层次结构模型，构建多个判断矩阵；基于改进的麻雀搜索算法，对判断矩阵进行一致性校验，从而确定影响因子的权重变化规律；结合关键路线节点和火灾的实时情况确定影响因子的具体权重值，从而计算各个逃生路径的影响值，将逃生路线的影响值按照升序排列，将影响值最小的路线作为实时最优路径指引。该方法主要通过改进麻雀搜索算法来实现逃生路径优化，在如何确定火灾逃生影响因子上存在较多不确定性，即信息的获取难以量化，用在具体实践中困难较多。

技术实现思路

[0005]针对上述提到的当前多数楼宇火灾逃生路径缺少全局规划和实时调度，不利于火灾灾情管控、快速精准处置等问题。本申请的实施例的目的在于提出了一种基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法及装置，来解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法，包括以下步骤：
[0007]S1，获取火灾期间预设时间段楼宇与其附近每个消防站之间的交通数据，根据交
通数据得到交通拥堵指数；
[0008]S2，获取每个消防站的消防员技能属性以及与楼宇配套的救援装备属性，根据消防员技能属性和救援装备属性得到每个消防站对应火灾处置策略系数；
[0009]S3，获取楼宇与消防站的有效行驶间距、消防装备及人员行进速度和每个消防站应对策略下的标准时间，根据每个消防站对应的交通拥堵指数、有效行驶间距、消防装备及人员行进速度、每个消防站应对策略下的标准时间以及火灾处置策略系数得到每个消防站与楼宇之间的区域交通时效指数；
[0010]S4，获取预设时间段楼宇内的人员属性及其对应的若干逃生路径以及每条逃生路径所对应的物体属性、消防设施属性和消防通道畅通属性，根据人员属性、物体属性、消防设施属性、消防通道畅通属性以及每个消防站与楼宇之间的区域交通时效指数得到楼宇内部安全逃生路径评估值，根据楼宇内部安全逃生路径评估值确定若干逃生路径中的最优逃生路径。
[0011]作为优选，楼宇与其附近的每个消防站之间的交通数据包括车流平均时速和限行时速。
[0012]作为优选，步骤S1中根据交通数据得到交通拥堵指数，具体包括：
[0013]根据下式计算每个消防站与楼宇之间交通的交通拥堵指数C：
[0014]C
i
＝1
‑
v
1i
/v
2i
*Q
i
；
[0015]其中，v
1i
表示第i个消防站与楼宇之间的车流平均时速，v
2i
表示第i个消防站与楼宇之间的限行时速，v1≤v2，Q
i
为第i个消防站与楼宇对应的权重因子，i＝1,2,3
…
。
[0016]作为优选，步骤S2具体包括：
[0017]根据消防员的综合考评在第一预设数值内进行赋值，得到消防员技能属性；
[0018]根据消防站与楼宇配套的救援装备的使用年限在第二预设数值内进行赋值，得到消防站与楼宇配套的救援装备属性；
[0019]根据下式计算每个消防站对应的火灾处置策略系数：
[0020][0021]其中，S
i
表示第i个消防站对应的火灾处置策略系数，Ps
i
表示第i个消防站的消防员技术属性，E
i
表示第i个消防站与楼宇配套的救援装备属性。
[0022]作为优选，步骤S3具体包括：
[0023]根据下式计算每个消防站与楼宇之间的区域交通时效指数Tr
i
：
[0024]Tr
i
＝R
i
/(C
i
*v
i
)+(S
i
*W
i
)
max
；
[0025]其中，R
i
表示楼宇与第i个消防站之间的有效行驶间距，v
i
表示第i个消防站的消防装备及人员行进速度，W
i
表示不同消防应对策略下的标准时间。
[0026]作为优选，步骤S4中获取预设时间段楼宇内的人员属性及其对应的若干逃生路径以及每条逃生路径所对应的物体属性、消防设施属性和消防通道畅通属性，具体包括：
[0027]以人员数量表示人员属性P；
[0028]根据每个逃生路径中物体的体积、重量计算得到物体属性O
b
：
[0029]O
b
＝J1V+J2W；
[0030]其中，V表示物体的体积，W表示物体的重量，J1和J2分别为体积阻碍系数和重量阻碍系数；
[0031]根据楼宇内消防设施是否可用确定消防设施属性，若消防设施可用，则消防设施属性设为1，若消防设施不可用，则消防设施属性F设为0；
[0032]根据消防通道的占用情况在第三预设数值内赋值得到消防通道畅通属性F
t
，t为时间。
[0033]作为优选，步骤S4中根据人员属性、物体属性、消防设施属性、消防通道畅通属性以及每个消防站与楼宇之间的区域交通时效指数得到楼宇内部安全逃生路径评估值，根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取火灾期间预设时间段所述楼宇与其附近每个消防站之间的交通数据，根据所述交通数据得到交通拥堵指数；S2，获取每个消防站的消防员技能属性以及与所述楼宇配套的救援装备属性，根据所述消防员技能属性和救援装备属性得到每个消防站对应火灾处置策略系数；S3，获取所述楼宇与消防站的有效行驶间距、消防装备及人员行进速度和每个消防站应对策略下的标准时间，根据每个消防站对应的所述交通拥堵指数、有效行驶间距、消防装备及人员行进速度、每个消防站应对策略下的标准时间以及火灾处置策略系数得到每个消防站与所述楼宇之间的区域交通时效指数；S4，获取预设时间段楼宇内的人员属性及其对应的若干逃生路径以及每条逃生路径所对应的物体属性、消防设施属性和消防通道畅通属性，根据所述人员属性、物体属性、消防设施属性、消防通道畅通属性以及每个消防站与所述楼宇之间的区域交通时效指数得到楼宇内部安全逃生路径评估值，根据所述楼宇内部安全逃生路径评估值确定所述若干逃生路径中的最优逃生路径。2.根据权利要求1所述的基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法，其特征在于，所述楼宇与其附近的每个消防站之间的交通数据包括车流平均时速和限行时速。3.根据权利要求2所述的基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法，其特征在于，所述步骤S1中根据所述交通数据得到交通拥堵指数，具体包括：根据下式计算每个消防站与所述楼宇之间交通的所述交通拥堵指数C：C
i
＝1
‑
v
1i
/v
2i
*Q
i
；其中，v
1i
表示第i个消防站与所述楼宇之间的车流平均时速，v
2i
表示第i个消防站与所述楼宇之间的限行时速，v1≤v2，Q
i
为第i个消防站与所述楼宇对应的权重因子，i＝1,2,3
…
。4.根据权利要求3所述的基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：根据消防员的综合考评在第一预设数值内进行赋值，得到所述消防员技能属性；根据所述消防站与所述楼宇配套的救援装备的使用年限在第二预设数值内进行赋值，得到所述消防站与所述楼宇配套的救援装备属性；根据下式计算每个消防站对应的火灾处置策略系数：其中，S
i
表示第i个消防站对应的火灾处置策略系数，Ps
i
表示第i个消防站的消防员技术属性，E
i
表示第i个消防站与所述楼宇配套的救援装备属性。5.根据权利要求4所述的基于全域信息融合的楼宇火灾逃生路径规划方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：根据下式计算每个消防站与所述楼宇之间的区域交通时效指数Tr
i
：Tr
i
＝R
i
/(C
i
*v
i
)+(S
i
*W
i
)
max
；其中，R
i
表示所述楼宇与第i个消防站之间的有效行驶间距，v
i
表示第i个消防站的消防装备及人员行进速度，W
i

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱芬，李瑞峰，汤思榕，吴伟龙，张陈涛，
申请(专利权)人：福建泉州哈工大工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：