(19)中华 人民共和国 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 202111282884.0 (22)申请日 2021.11.01 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 刘莹　孙澄　郑晓涵　刘敏　 刘芳芳　黄丽蒂　董琪　杨阳　 梁静　唐征征　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 代理人 孙莉莉 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 基于麻雀搜索算法的体育馆人群疏散仿真 方法、 系统、 电子设备和介质 (57)摘要 本发明提出基于麻雀搜索算法的体育馆人 群疏散仿真方法、 系统、 电子设备和介质， 所述方 法步骤为： 收集体育馆参数化信息， 制作出体育 馆模型和人物模 型， 并将人物模 型导入疏散模型 中。 获取疏散场景模型的语义信息后,在体育馆 场景下设定疏散人群参数信息,并针对疏散群体 的参数信息进行人群初始化； 通过麻雀搜索算 法， 将疏散 人群分为发现者、 加入者及预 警者， 采 用麻雀搜索算法规划宏观路径， 通过社会力模型 实现微观人群运动指导,得到最终人群疏散路 径。 该方法可 以实际反映疏散群体之间的关系， 规划出更合理的疏散路径， 缩短疏散时间， 大大 提升疏散效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114065614 A 2022.02.18 CN 114065614 A 1.基于麻雀搜索算法的体育馆人群疏散 仿真方法， 其特 征在于： 所述方法包括： 步骤一： 设置体育馆场景参数信息﹐建立体育馆疏散场景模型和人物模型， 并把人物模 型输入到疏散场景模型中； 步骤二： 通过获取体育馆疏散场景模型的语义信息,在相应的疏散场景下设定疏散人 群参数信息， 并针对疏散人群参数信息实现人群初始化； 步骤三： 利用麻雀搜索算法进行宏观路径规划,利用社会力模型进行微观人群运动指 导,以获取最终人群疏散路径,从而实现人群疏散 仿真； 所述利用麻雀搜索算法进行宏观路径规划具体为： 根据疏散个体到最终疏散出口的距 离和到危险源的距离分别计算适应度， 根据适应度决定麻雀属于发现者还是加入者； 对求 解出的适应度值排序， 选择前N个个体作为 发现者， 发现者个数N不小于体育馆疏散出口的2 倍； 发现者和加入者的身份是动态变化的， 但是发现者和加入者所占整个种群数量的比例 是不变的， 当有一只麻雀变成发现者， 必 然有另一只麻雀变为加入者； 在发现者和加入者中 选取一部分麻雀作为预警者， 当预警者到临近危险源的距离小于该危险源的安全半径时， 预警者发出警报， 其周围的麻雀迅速 撤离到安全区域； 遵循宏观路径规划原则对麻雀进行位置更新， 直到算法达到最大迭代次数时， 终止计 算； 具体为： 在利用麻雀搜索算法进行宏观路径规划之后， 获取当前最优值， 如果当前最优 值比上一次迭代的最优值好， 就进 行更新操作， 否则不进行更新操作， 并继续进 行迭代操作 直到满足条件为止， 最终得到全局最优值和最佳适应度值， 即可作为全局疏散路径； 步骤四： 当最终出口 的疏散人 数等于总人 数时疏散过程结束， 导出 疏散路径。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于： 体育馆场景参数包括体育馆规模、 有无固定坐席、 体育馆使用功能、 出口数目、 出口宽 度以及建筑结构信息； 在体育馆场景中， 随机设置N处危险源， N不超过疏散出口数量， 为每个危险源设置一个 危险半径， 记 做Rsn， n＝1、 2......N； 危险源指能够导致人员伤害或病变、 物质资源和财产经济损 失、 工作环境破坏以及这 些情况组合的源头或状态因素。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 所述 适应度的函数为: 其中,Da表示疏散个体位置到最终疏散 出口的距离， Db表示疏散个体位置到危险源的距 离； α 和β 表示权 重系数， α 、 β ∈[0， 1]。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 将探测到危险的预警者数目所占比例设置 在10％‑20％范围内。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于： 在疏散人群中有两种初始角色， 即发现者 和加入者， 发现者以体育馆疏散出口为目标， 加入者以发现者为目标； 发现者与跟随他的加 入者算作一个 群组。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于： 通过社会力模型进行微观人群运动指导的 具体步骤 是： 针对每个群组内的个体行人， 根据社会力模型计算行人本身的驱动力、 行人之 间的相互排斥力和行人 受体育馆环境中墙或障碍物阻力的合力； 群组内的个体行人按照计权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114065614 A 2算的所受合力完成行为 运动。 7.基于麻雀搜索算法的体育馆人群疏散 仿真系统， 其特 征在于： 所述系统包括： 疏散建模模块， 用于设置体育馆场景参数信 息﹐建立体育馆疏散场景模型和人物模型， 并把人物模型输入到疏散场景模型中； 初始化模块； 用于通过获取体育馆疏散场景模型的语义信息,在相应的疏散场景下设 定疏散人群参数信息， 并针对疏散人群参数信息实现人群初始化； 路径规划及人群运动模块： 用于利用麻雀搜索算法进行宏观路径规划,利用社会力模 型进行微观人群运动指导,以获取最终人群疏散路径,从而实现人群疏散 仿真； 所述利用麻雀搜索算法进行宏观路径规划具体为： 根据疏散个体到最终疏散出口的距 离和到危险源的距离分别计算适应度， 根据适应度决定麻雀属于发现者还是加入者； 对求 解出的适应度值排序， 选择前N个个体作为 发现者， 发现者个数N不小于体育馆疏散出口的2 倍； 发现者和加入者的身份是动态变化的， 但是发现者和加入者所占整个种群数量的比例 是不变的， 当有一只麻雀变成发现者， 必 然有另一只麻雀变为加入者； 在发现者和加入者中 选取一部分麻雀作为预警者， 当预警者到临近危险源的距离小于该危险源的安全半径时， 预警者发出警报， 其周围的麻雀迅速 撤离到安全区域； 遵循宏观路径规划原则对麻雀进行位置更新， 直到算法达到最大迭代次数时， 终止计 算； 具体为： 在利用麻雀搜索算法进行宏观路径规划之后， 获取当前最优值， 如果当前最优 值比上一次迭代的最优值好， 就进 行更新操作， 否则不进行更新操作， 并继续进 行迭代操作 直到满足条件为止， 最终得到全局最优值和最佳适应度值， 即可作为全局疏散路径； 导出模块： 用于当最终出口 的疏散人 数等于总人 数时疏散过程结束， 导出 疏散路径。 8.一种电子设备， 其特 征在于， 所述电子设备包括： 至少一个处 理器； 以及， 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令， 所述指令被所述至少一个处 理器执行， 以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1 ‑6任一项所述的基于麻雀搜索 算法的体育馆人群疏散 仿真方法。 9.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质， 其特征在于： 该程序被处理器执行 时实现权利要求1 ‑6任一项所述的基于麻雀搜索算法的体育馆人群疏散 仿真方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114065614 A 3