(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 202111487341.2 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 辽宁工程技术大学 地址 123000 辽宁省阜新市细河区中华路 47号 (72)发明人 郑丹　苗甜甜　洪林　高大猛　 周萌　王洪昆　 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种适用 于大型建筑物安全疏散的网络解 算方法 (57)摘要 本发明公开了一种适用于大型建筑物安全 疏散的网络解算算法， 该方法包括： 根据获取的 建筑物结构参数， 将疏散网络初始化； 确定建筑 物内所有人员的位置， 利用最短路径法确定所有 源点的疏散路径和分支的方向； 求解所有源点 （包含由人员分支的分支） 出口处全时段的人流 流率序列； 根据节点连接关系， 求出源点下游分 支的入口人流流率； 通过某个分支的入口人流流 率， 求解该分支的出口处人流流率序列； 以时间 步为媒介， 求出所有分支全时段入口人流流率序 列； 如果运移到终极节点的人数与建筑物内素有 人数相等时， 运算结束。 本发明实现了复杂建筑 物的人员疏散 仿真。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114358385 A 2022.04.15 CN 114358385 A 1.一种适用于大型建筑物安全疏散的网络解算方法， 其特征在于， 该方法的具体步骤 包括： S1、 根据建筑物内部人员运移特性和建筑物的结构， 定义疏散网络的构成要素， 构建安 全疏散网络图； S2、 确定初始时刻建筑物内所有人员的位置， 利用最短路径法确定所有源点的疏散路 径和所有分支的方向； S3、 引入人流流率序列概念， 求解所有源点 （包含人员分布的分支） 出口处全时段的人 流流率序列； S4、 根据节点连接关系， 求出源点下游分支的入口处人流 流率； S5、 通过某个分支的入口处人流 流率， 求解该分支的出口处人流 流率序列； S6、 以时间步为媒介， 求出所有分支全时段入口处人流流率序列和出口处人流流率序 列； S7、 运移到终极节点的人员与建筑物内所有人 数相等时， 解 算结束。 2.如权利要求1所述的一种适用于大型建筑物安全疏散的网络解算方法， 其特征在于， 所述步骤S1的构建安全疏散网络图的步骤如下： S101、 根据建筑物内人员运移特性， 将疏散网络分为三种构成元素： 源点、 分支、 节点， 源点为建筑物内部人员主要集中的区域， 如房间； 分支为建筑物的安全疏散结构单元， 如走 廊、 楼梯、 廊桥等； 节点是多个分支的交点， 比如走廊和楼梯的交汇处、 走廊与房间门外侧 等； S102、 将安全疏散问题转化为有限源网络排空求解， 将疏散 网络各组成部分进行标识， 疏散网络用G （S， V， E） 表示， 集 合S表示房间， 集 合V表示节点， 集 合E表示分支。 3.如权利要求1所述的一种适用于大型建筑物安全疏散的网络解算算法， 其特征在于， 所述步骤S 3中引入人流流率序列概念， 求解所有源点 （包含 人员分布的分支） 出口处全时段 的人流流率序列， 具体步骤为： S301、 由于疏散网络中人员的移动是离散流， 安全疏散是离散化的时空， 因此引入离散 变量人流流率序列表征离散人员的运移， 分支入口和出口的人员疏散人数用人流流率序列 来表示， 假设入口序列用 δ表示， 出口序列用q表示； S302、 建筑物火灾发生时， 源点和 遍布在分支上的人员进行疏散， 求解源点Sk待疏散人 数和出口处的人流 流率； 源点Sk待疏散人 数根据如下公式计算： (1) 其中， Nk,i+1为第i+1时刻源 点Sk内的总人数， i≥1， Nk,i为第i时刻源点Sk内的总人数， qk,i 为源点Sk的出口人流流率序列元素， 即第i时刻至第i+1时刻期间人员通过分支出口处的数 量； 第i时刻至第 i+1时刻期间源点 Sk出口人流数根据如下公式进行计算： (2) 其中， qk为源点Sk出口人流流率， τ为序列最大时间步， 根据建筑物疏散要 求设置， Ωsk为 源点Sk出口的通行队列数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114358385 A 2S303、 对初始时刻遍布在分支上的所有人员求解时间步差τ， 即可求出该分支出口处人 流流率序列中初始阶段的出口人流数。 4.如权利要求1所述的一种适用于大型建筑物安全疏散的网络解算算法， 其特征在于， 所述S4中根据节点关系， 求出源点下游分支的入口人流 流率， 具体步骤如下： 各源点处的人员和分支上的人员离开该分支， 将前往下一分支， 汇聚在节点处， 形成下 一分支的入口处人流 流率； 当t时刻节点Vk处无滞留现象且所有入分支的出口流率之和小于等于离开分支的入口 流率之和， 具体表示 为： 当  时：                        (3) 当t时刻出口人流流率 之和大于入口人流流率 之和时， 节点VK处发生滞留现象， 或当t ‑1 时刻时节点Vk滞留现象， 人员在节点处的滞留量具体表示 为： 当 时：   (4) 人员在节点Vk处的滞留增量具体表示 为：                       (5)                       (6) 节点Vk处若发生滞留现象时， 两拨 人前后脚流出节点的时间 间隔不得小于 0.64s。 5.如权利要求1所述的一种适用于大型建筑物安全疏散的网络解算算法， 其特征在于， 所述S5中通过某个分支的入口处人流流率， 求解该分支的出口处人流流率序列， 具体步骤 如下： S501、 已知入口处人流流率序列和分支基本参数如长度、 宽度等条件， 求解该分支上人 员运移的时间， 由于人员在移动过程中存在自适应选择运行队列的现象， 因此， 疏散人员进 入分支时的运移速度是该人员与前方人员的距离l的函数， 人员移动到出节点的时间t＇ 根 据如下公式进行计算：                                      (7) 其中， Xk为每位人员距离出口节点距离， V为水平通道或楼梯通道上的人员速度； S502、 求解人员运移到出节点的时间步差， 可得到出口处人流流率序列， 假设时间τ为 时间步差， 分支入口点的人流流率序列δk， δk≠0， 人员运移到出节点的时间步差 △n根据如 下公式进行计算：                                    (8) 其中， cei l为对括号内的数据取整， △t为时间步距， t＇ 人员运移到出节点消耗的时间； 入口处δk, τ的人经过 △n个时间步差后到达分支的出口处， 构成出口人流流率， 根据如 下公式进行计算：                                        (9)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114358385 A 3