(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210704889.6 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 河北师范大学 地址 050024 河北省石家庄市南 二环东路 20号 (72)发明人 刘京　贾扬　 (74)专利代理 机构 河北国维致远知识产权代理 有限公司 13137 专利代理师 秦春芳 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 人群疏散 仿真方法、 装置及终端设备 (57)摘要 本申请适用于人群仿真技术领域， 提供了一 种人群疏散仿真方法、 装置及终端设备， 该方法 包括： 构建场景模型； 基于场景模型构建行人模 型和攻击者模型， 行人模型包括行人运动规则， 攻击者模型包括攻击者运动规则； 基于行人模型 和攻击者模 型构建交互模型， 交互模 型包括多种 交互模式， 多种交互模式能够相互转换； 基于场 景模型、 行人模型、 攻击者模型和交互模 型， 进行 人群疏散仿真。 本申请可以更加真实地模拟恐怖 袭击中的人群疏散运动， 为公共场所的建设和管 理提供数据支撑和科学依据， 用以减少恐怖袭击 中的人群伤亡。 权利要求书2页 说明书17页 附图6页 CN 115099027 A 2022.09.23 CN 115099027 A 1.一种人群疏散 仿真方法， 其特 征在于， 包括： 构建场景模型； 基于所述场景模型构建行人模型和攻击者模型， 所述行人模型包括行人运动规则， 所 述攻击者模型包括 攻击者运动规则； 基于所述行人模型和所述攻击者模型构建交互模型， 所述交互模型包括多种交互模 式， 所述多种交 互模式能够相互转换； 基于所述场景模型、 所述行人模型、 所述攻击者模型和所述交互模型， 进行人群疏散仿 真。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述多种交互模式包括寻找模式、 追逐模式 和攻击模式； 所述寻找模式为攻击者基于所述攻击者运动 规则定位距离攻击者最近的行人， 攻击者 确定最近的行 人位置后所述 寻找模式结束； 所述追逐模式为攻击者基于所述攻击者运动 规则追逐行人， 行人基于所述行人运动规 则远离攻击者， 攻击者在所述追逐模式中能够基于实时变化的攻击者位置和实时变化的行 人位置更新追逐路径， 攻击者追上 行人后所述追逐模式结束； 所述攻击模式为攻击者追上行人后， 攻击者和行人保持静止不动， 经预设时间后行人 死亡， 行人死亡后所述 攻击模式结束； 攻击者通过所述寻找模式定位行人位置后进入所述追逐模式， 在所述追逐模式中攻击 者追逐行人， 攻击者追上行人后进入所述攻击模式， 行人在所述攻击模式中死亡后， 攻击者 重新进入寻找模式， 直至所有行 人死亡和/或逃离所述场景模型。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 攻击者在所述追逐模式中追逐目标行人时， 基于所述实时变化的攻击者位置和所述实时变化的行人位置实时更新最短路径的行人位 置， 并基于所述 最短路径的行 人位置改变目标 行人。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述场景模型为三维空间的场景模型， 所述 构建场景模型包括： 设定场景环境， 所述场景环境包括场景尺寸、 场景高度、 疏散口位置、 疏散口尺寸、 所述 障碍物模型、 人物数量和人物初始位置， 其中， 所述障碍物模型包括障碍物位置、 障碍物形 状和障碍物高度； 基于预设尺度将所述场景尺寸平均划分为多个网格， 每 个网格为 一个元胞。 5.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 基于所述场景模型构建所述行人运动规则， 包括： 基于所述场景模型， 确定行人摩尔邻域、 静态地场和动态地场， 所述行人摩尔邻域为所 述行人位置及与所述行人位置相邻的8个元胞的集合， 所述静态地场为基于所述疏散口位 置和所述障碍物模型计算的最短路径所确定， 静态地场值越大越易于行人疏散， 所述动态 地场为基于所述攻击者位置和所述障碍物模型计算的最短路径所确定， 动态地场值越大距 离所述攻击者位置越远， 越易于行 人疏散； 基于所述行人摩尔邻域、 所述静态地场和所述动态地场， 确定行人在摩尔邻域的转移 概率， 所述转移概率表达式为： Pij＝N[exp(ksSij+kdDij)(1‑nij)]权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115099027 A 2式中， Pij表示行人在元胞(i， j)时的转移概率， N表示归一化因子， N∈[0,1]， Sij表示行 人在元胞(i， j)时 的静态地场值， ks表示场景模型中静态地场的灵敏度系数， ks∈[0,1]， Dij 表示行人在元胞(i， j)时的动态地场值， kd表示场景模式中动态地场的灵敏度系数， kd∈[0, 1]， nij表示占位符， nij为0或1， 当nij＝0表示元胞(i， j)被占据， 行人不能转移到这个元胞位 置， 当nij＝1表示元 胞(i， j)没有被占据， 行 人可以转移到这个元 胞位置； 基于所述转移概率获取行人的移动目标位置， 所述转移概率的最大值的元胞为行人的 所述转移目标位置； 设定所述转移目标位置冲突解决方案， 所述解决方案为若多个行人的所述转移目标位 置相同时， 所述转移概率最大 的行人移动到所述转移目标位置， 其他行人则转移到除所述 转移目标位置之外的其 他位置中转移概 率最大的位置 。 6.如权利要求4所述的方法， 其特征在于， 基于所述场景模型构建所述攻击者运动规 则， 包括： 基于所述障碍物模型和攻击者视野模型， 确定攻击者视野， 所述攻击者视野模型为没 有障碍物阻挡时正前 方预设角度的扇形区域； 基于所述攻击者视野、 所述攻击者位置和所述行人位置， 确定行人对攻击者的吸引 力， 所述吸引力的表达式为： 式中， Fpa表示行人对攻击者的吸引力， k表示一个常数， xp和yp为行人p的位置坐标， xa和 ya为攻击者a的位置坐标， 其中， 行 人p在攻击者a的视野内； 基于行人对攻击者的最大所述吸引 力确定攻击者运动 规则， 所述攻击者运动轨迹为遵 循A‑star算法的运动轨 迹。 7.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述攻击者模型中设置触发器， 当满足预设 条件时触发所述触发器开关， 攻击者 开始执行所述攻击者运动规则。 8.一种人群疏散 仿真装置， 其特 征在于， 包括： 场景模型建立模块， 用于构建场景模型； 人物模型建立模块， 用于基于所述场景模型构建行人模型和攻击者模型， 所述行人模 型包括行 人运动规则， 所述 攻击者模型包括 攻击者运动规则； 交互模型建立模块， 用于基于所述行人模型和所述攻击者模型构建交互模型， 所述交 互模型包括多种交 互模式， 所述多种交 互模式能够相互转换； 仿真模块， 用于基于所述场景模型、 所述行人模型、 所述攻击者模型和所述交互模型， 进行人群疏散 仿真。 9.一种终端设备， 包括存储器和 处理器， 所述存储器中存储有可在所述处理器上运行 的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一 项所述的方法。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115099027 A 3