一种应急疏散用的公交集结点设置方法
【专利摘要】本发明公开了一种应急疏散用的公交集结点设置方法，将疏散区域划分为若干疏散小区，然后选择疏散小区中较为空旷的公共区域作为备选集结点，计算疏散小区质心到该疏散小区内各个备选集结点的最短步行距离，在每个小区中选择步行距离最短所对应的备选集结点作为该小区的公交集结点；配套以疏散集结点指示标志牌、媒体等向疏散小区内的群众宣传公交集结点的位置以及达到方法，提高应急疏散时群众的集中速度并及时通过公交车载客进行疏散，避免产生混乱状况，使得救援及时，将损失降低。
【专利说明】一种应急疏散用的公交集结点设置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及公共设施选址的方法，特别是一种应急疏散条件下公交集结点的设置方法。
【背景技术】
[0002]随着人类社会的不断发展，自然环境遭到破坏，社会矛盾突出，人为的自然突发性灾害事件频发。突发性灾害事件发生时，政府部门需及时采取应急措施，将危险区域的人群尽快疏散到安全区域。在应急疏散中，低行动力人群的疏散问题不容忽视。
[0003]所谓低行动力人群包括无私人机动车的人群和和拥有私人机动车却不能使用的人群，多为老人、小孩、穷人、残疾人和游客等，其中大部分人没有可靠的交通工具，极度依赖政府组织公共救援车辆帮助其撤离。中国人口数量大、密度高，机动车拥有率低，只依靠私人机动车进行疏散几乎不可能。而公交车辆具有运量大，驾驶员技术专业，易于调度管理等特点，适用于对低行动力人群进行疏散。
[0004]在运用公交车辆进行区域疏散时，为方便进行公交车辆的调度，有序组织危险区域人员进行撤离，提高疏散运行的效率，可将分散在疏散区域各处的待疏散人群先进行集中，为其提供等待应急车辆的公共场所，这类紧急服务设施就是疏散集结点。所以疏散集结点选址是公共交通应急疏散规划问题的关键，是公交运力调配、疏散信息发布、临时线路设置等各个方面的基础。目前的城市公共设施建设中，尚未将公交集结点纳入建设考虑范畴，人们在遇到紧急情况需要集合时，由于疏散人员随机分布在疏散区域内，造成接载过程时间长，车辆可能未载满就离开疏散区域，所以疏散效率低下，同时分散在各处的疏散人员在穿越道路的过程中还会对交通产生不利影响，故如何在城市公共设施中配置公交集结点成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]要解决的技术问题:针对现有技术的不足，本发明提出一种应急疏散用的公交集结点设置方法，解决现有的小区建设中没有设置公交集结点而导致群众紧急集合组织性差且集合疏散效率低的技术问题。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种应急疏散用的公交集结点设置方法，包括顺序执行以下步骤:
[0008]步骤1:划分疏散小区；
[0009]步骤2:确定每个疏散小区中的备选集结点及所在位置；
[0010]步骤3:计算疏散小区质心到该小区内各个备选集结点的最短步行距离，在每个疏散小区中选择步行距离最短所对应的备选集结点作为该小区的公交集结点；
[0011]步骤4:在公交集结点处设立疏散集结点指示标志牌。
[0012]本发明将疏散区域划分为疏散小区进行人员疏散，并且设置疏散集结点指示标志牌，有针对性的将属于同一个疏散小区内的人员集中到该小区内的公交集结点，防止疏散人员处于分散的状态，提闻疏散效率。
[0013]进一步的，在本发明中，步骤I的划分疏散小区的方法如下，以主干道路为边界，将疏散区域划分成各个疏散小区。这样可以避免疏散小区内的人员往主干道上集中，从而让出主干道用于外部的公交车以及其他救援车辆和人员的进出，提高了通行效率。
[0014]进一步的，在本发明中，步骤2中备选集结点的选择方法如下:选择疏散小区内拥有空旷场地的公共场所为备选集结点。不需要单独撇出一块作为公交集结点的场地，直接利用空旷的公共场所来充当，不影响平时公共场所的作用，同时公共场所在平时供人们正常使用的过程中，设立的疏散集结点指示标志牌可以起到一定的宣传作用。
[0015]进一步的,在本发明中，通过Dijkstra算法计算步骤3中疏散小区质心到该小区内各备选集结点的最短路径长度即为最短步行距离。Dijkstra算法是典型的单源最短路径算法，用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。因此，在疏散小区现有的空旷的公共场所作为备选集结点的基础上，结合科学的计算方法，以疏散小区质心到备选集结点的最短路程为标准来选择最合适的备选集结点作为最终的公交集结点。选择疏散小区质心带入计算是考虑到公平性原则，由此选出来的公交集结点到整个疏散小区各个位置的距离的差值尽可能地最小化。
[0016]进一步的，在本发明中，设置好公交集结点后，在支路上设置引导指向牌。方便处于各个支路周边的疏散人员在引导指向牌的指引下迅速找到公交集结点。
[0017]进一步的，在本发明中，设置好公交集结点后，定期通过广播、手机通信、互联网向群众发布公交集结点设立的信息。利用各种媒体，在平时向群众做好宣传工作，以便应急时向公交集结点集中而不导致慌乱。
[0018]有益效果:
[0019]本发明方法将疏散人员按疏散小区集中到一个固定场所，使得应急疏散公交车辆能够直接到达相应地点，接载疏散人员后运送其离开疏散区域，在提高疏散效率的同时，也能保证疏散公交车辆的充分使用；
[0020]本发明方法按干路网络划分疏散小区，在每个小区内单独设立一个疏散集结点，使得疏散人员到达集结点这一过程在疏散小区内部完成，不用穿越主干道路，从而减少了疏散人员对干路交通的干扰；
[0021]本发明方法，可以使得在应急状态下人员的集中和疏散都做到有序进行，对救援的及时性起到至关重要的作用，有利于将损失降低。
[0022]综上所述，在本专利中，划分疏散小区的方法，以及在每个小区中选取一个集结点，疏散人员只能在小区内部完成集中过程均是本发明的创新之处；与现有技术相比，本专利中还提出了具体的执行措施，并且配套设计了指示标志牌，方案更加完善，更有实际操作价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明应急疏散情况下的公交集结点设置方法的示意图；
[0024]图2是实施案例疏散区域交通网络示意图；
[0025]图3是公交集结点指示标志牌示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0027]如图2所示，为某个疏散区域的示意图。
[0028]为方便进行疏散规划，根据疏散区域的主干道路网络将疏散区域分隔成形状大小各异的平面几何形状，本发明中将这种由各主干路即图2中所示的粗实线围成的封闭小区域称为疏散小区。
[0029]疏散小区质心是疏散小区的几何中心。交通需求在交通网络中的分布不一，在交通规划中，为简化交通分配的复杂程度，通常将交通小区的质心近似地看作所有出行的端点。本发明中，公交疏散需求是交通需求的一种，故将疏散小区质心做为公交疏散需求点，选择离需求点最近的备选集结点作为公交集结点。
[0030]在运用公交车辆进行区域疏散时，需要先将分散在疏散区域各处的待疏散人群先进行集中，为其提供等待应急车辆的公共场所，再分配车辆运送其到达避难场所或安全地带，这类在危险区域内集中疏散人群的紧急服务设施称为疏散集结点。疏散区域内有较大面积空旷场地，能够容纳大量人员和公交车辆的公共场所或设施都可以作为备选集结点，如学校、体育馆、广场、车站等。决策者从备选集结点中选出合适的场所作为疏散集结点，供应急疏散使用。
[0031]疏散小区到各个备选集结点之间的最短步行距离指的是疏散小区质心到各个备选集结点的最短路径长度，即疏散小区质心与备选集结点间相连道路的最短长度之和。为方便计算，本发明认为:1)疏散小区质心与其最近的交叉口节点相连，且连接线长度值为0，在图2中用虚拟连接线表示；2)备选集结点所在位置是与其距离最近的路段交叉口节点处。
[0032]Dijkstra算法是用于求解最短路问题的有效算法，用于求解网络G中两个指定点Vi到Vj的最短路径，也可以求网络G中某一特定点到其他各顶点的最短路径。
[0033]假设网络G的表述为:
[0034]G = (V, E, W)
[0035]其中E是路段集,V是顶点集,并且V = Iv1, V2,…，vp},顶点个数|V| = p。W表示路段权集合，并进一步用表示路段(Vi，的权，可以是长度或行驶时间等，显然wu>0，
并且若E，则Wij =°°。用d(Vj)表示从V1到Vj的只允许经过已选出顶点的最短路径的权值，最短路径问题即为求网络G中V1到其他各顶点的最短路径，相应算法步骤如下:
[0036]第一步:初始化问题，令(I(V1) = O, d(Vj) = Wlj (j = 2，3，…，p),已查找顶点集合S = {vj ,除已查找到的顶点以外的剩余顶点集合R = V\S = {v2, v3,…vp}；
[0037]第二步:在剩余顶点集合R中寻找一个顶点vk，使得:d(vk) = min{d(Vj)},置S =S U {vk}，R = V\S，若= 0，则算法终止，否则转到第三步；
[0038]第三步:修正d (Vj),对R中的每个V」,令d (Vj) = min {d (Vj)，d (vk) +wkJ},然后重新回到第二步；
[0039]这个算法经过IVl-1次循环后，所有顶点被选出，d(Vj)(j = 1，2，…，p)的终值为从顶点V1到其余各顶点Vj (j = I, 2，…，p)的最短路径长度。
[0040]下面利用该算法对一个具体的网络进行计算。
[0041]如图2所示的疏散区域构成的网络，图中粗实线表示干路网络，细实线代表次干路以及支路网络，圆圈处代表交叉口即Dijkstra算法中所说的顶点，其中实心圆圈代表备选集结点。由代表疏散区域主干道路的干路网络将网络划分成3个疏散小区，疏散小区的编号为1-3，疏散小区质心点分别为Q1、Q2、Q3，图中用实心Λ表示，并且每个疏散小区质心都通过虚拟连接线与其最近的交叉口节点相连。网络中包含12个备选集结点，分别代表分散在各处的拥有空旷场地的公共场所，编号分别为2、10、15、20、21、25、27、39、42、48、53、54。疏散小区划分和备选集结点情况如下表1所不,表1中疏散小区边界一栏内的数字表示该疏散小区的几个顶点，网络中各路段长度值如下表2所示，表2中路段一栏内的数字表示该路段两端的顶点。
[0042]表1
[0043]
【权利要求】
1.一种应急疏散用的公交集结点设置方法，其特征在于:包括顺序执行以下步骤: 步骤1:划分疏散小区； 步骤2:确定每个疏散小区中的备选集结点及所在位置； 步骤3:计算疏散小区质心到该小区内各个备选集结点的最短步行距离，在每个疏散小区中选择步行距离最短所对应的备选集结点作为该小区的公交集结点； 步骤4:在公交集结点处设立疏散集结点指示标志牌。
2.根据权利要求1所述的应急疏散用的公交集结点设置方法，其特征在于:步骤I的划分疏散小区的方法如下，以主干道路为边界，将疏散区域划分成各个疏散小区。
3.根据权利要求1所述的应急疏散用的公交集结点设置方法，其特征在于:步骤2中备选集结点的选择方法如下:选择疏散小区内拥有空旷场地的公共场所为备选集结点。
4.根据权利要求1所述的应急疏散用的公交集结点设置方法，其特征在于:通过Dijkstra算法计算步骤3中疏散小区质心到该小区内各备选集结点的最短路径长度即为最短步行距离。
5.根据权利要求1所述的应急疏散用的公交集结点设置方法，其特征在于:设置好公交集结点后，在支路上设置引导指向牌。
6.根据权利要求1所述的应急疏散用的公交集结点设置方法，其特征在于:设置好公交集结点后，定期通过广播、手机通信、互联网向群众发布公交集结点设立的信息。
【文档编号】G06Q50/26GK104134099SQ201410346427
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】任刚, 姚梦佳, 华璟怡, 吴建波, 张旻沁 申请人:东南大学