一种隧道火灾事故人员快速疏散方法及系统与流程

本发明涉及隧道安全疏散，具体涉及一种隧道火灾事故人员快速疏散方法及系统。

背景技术：

1、在现代城市交通系统中，隧道作为穿山越海的主要结构物，给人民群众的出行带来了极大便利。然而隧道在运营过程中也会面临风险，其中之一就是隧道火灾。当隧道内发生火灾时，所产生的烟雾、高温以及爆炸等严重威胁隧道内人员的生命安全。1999年，法国－意大利勃朗峰隧道发生火灾，造成39人死亡，隧道也因此关闭长达三年；2010年，江苏无锡惠山隧道火灾造成24人死亡、19人受伤；2019年沈海高速猫狸岭隧道因大货车起火造成5人死亡、31人受伤。

2、当隧道内发生火灾时，由于交通堵塞、人员恐慌等原因，消防、医疗等救援车辆难以及时抵达事故区域，而受困人员因所处环境极易产生恐慌，从而导致被困人员不能及时从安全通道撤离。

3、因此，如何实现对隧道突发事故的快速响应和人员疏散，成了一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提出一种隧道火灾事故人员快速疏散方法及系统，通过隧道内外各子系统的协同配合，当隧道内突发事故产生火灾时，控制隧道外侧车流量并快速疏散被困人员，减少人员伤亡和财产损失。

2、第一方面，提供了一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，包括：

3、分别获取车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据；

4、对所述车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据进行分析，确定火灾预警等级；

5、根据所述火灾预警等级，确定疏散方案。

6、进一步的，分别获取车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据，包括：

7、采用车辆计数器、雷达测速仪和烟雾传感器分别对车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据进行采集，分别获取车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据。

8、进一步的，对所述车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据进行分析，确定火灾预警等级，包括：

9、分别对烟雾数据、不同断面的车流量数据和车辆行驶速度数据进行分析，获取数据分析结果；

10、对所述数据分析结果进行划分，确定火灾预警等级。

11、进一步的，对不同断面的车流量数据进行分析，获取数据采集结果，包括：

12、构建车流量计算模型；

13、根据所述车流量计算模型，获取设定范围内路段车流量总和；

14、构建交通流量密度计算模型，并将所述设定范围内路段车流量总和代入所述交通流量密度计算模型，获取数据采集结果。

15、进一步的，构建交通流量密度计算模型，并将所述设定范围内路段车流量总和代入所述交通流量密度计算模型，获取数据采集结果，包括：

16、通过计算获取数据采集结果；

17、其中，ki表示路段单位面积内的交通流量密度，qi表示某一时间间隔内通过路段i的车流量总和，ni当前路段车道数，li表示路段长度，即隧道长度，wi表示当前路段中车道的宽度。

18、进一步的，对烟雾数据进行分析，获取数据采集结果，包括：

19、构建lightgbm分类模型，将所述烟雾数据代入lightgbm分类模型，获取数据采集结果。

20、进一步的，对烟雾数据进行分析，获取数据采集结果，还包括：

21、通过计算ei(x)＝[μ(x)-f(x+)-ξ]φ(z)+σ(x)(z)

22、获取数据采集结果；

23、其中，μ(x)、σ(x)分别表示在x点的均值与标准差，φ、分别表示标准正态分布的累积分布函数与概率密度函数，ξ是平衡参数，f(x+)表示当前已知的最大目标函数值，即在已经评估过的所有输入点x中，目标函数f(x)所取得的最大值。

24、进一步的，对所述数据分析结果进行划分，确定火灾预警等级，包括：

25、对所述数据分析结果按区间进行划分，分别获取一级数据、二级数据、三级数据和四级数据；

26、根据所述一级数据、二级数据、三级数据和四级数据，确定火灾预警等级。

27、第二方面，提供了一种隧道火灾事故人员快速疏散系统，基于上文任意一项所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法包括：数据采集系统、数据处理与分析系统及火灾预警系统；

28、所述数据采集系统用于采集车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据；

29、所述数据处理与分析系统用于对数据采集系统采集的数据进行分析；

30、所述火灾预警系统根据实时数据启动对应的预警等级并制定疏散方案。

31、进一步的，还包括：隧道入口路段交通管控系统、隧道洞口交通阻拦系统及应急疏散机器人；

32、所述隧道入口路段交通管控系统根据火灾预警系统引导隧道外车辆分流；

33、所述隧道洞口交通阻拦系统根据火灾预警系统对隧道洞口车辆进行拦截；

34、所述应急疏散机器人根据火灾预警系统对隧道被困人员进行引导疏散。

35、采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

36、本发明集成了隧道洞内事故信息实时监测与分析、火灾信息预警、人员引导与疏散、洞口车辆限制以及洞外路段车辆智能管控等系统于一体，可实现事故的快速定位与预警、隧道洞外车流量控制、洞内人员的快速引导与疏散，符合智慧交通的发展理念。

技术特征：

1.一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，分别获取车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据，包括：

3.根据权利要求1所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，对所述车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据进行分析，确定火灾预警等级，包括：

4.根据权利要求3所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，对不同断面的车流量数据进行分析，获取数据采集结果，包括：

5.根据权利要求4所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，构建交通流量密度计算模型，并将所述设定范围内路段车流量总和代入所述交通流量密度计算模型，获取数据采集结果，包括：

6.根据权利要求3所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，对烟雾数据进行分析，获取数据采集结果，包括：

7.根据权利要求6所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，对烟雾数据进行分析，获取数据采集结果，还包括：

8.根据权利要求3所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，其特征在于，对所述数据分析结果进行划分，确定火灾预警等级，包括：

9.一种隧道火灾事故人员快速疏散系统，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法，包括：数据采集系统、数据处理与分析系统及火灾预警系统；

10.根据权利要求9所述的一种隧道火灾事故人员快速疏散系统，其特征在于，还包括：隧道入口路段交通管控系统、隧道洞口交通阻拦系统及应急疏散机器人；

技术总结本发明涉及隧道安全疏散技术领域，公开了一种隧道火灾事故人员快速疏散方法及系统，包括分别获取车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据；对车流量数据、车辆行驶速度数据和烟雾数据进行分析，确定火灾预警等级；根据火灾预警等级，确定疏散方案。上述的一种隧道火灾事故人员快速疏散方法及系统，集成了隧道洞内事故信息实时监测与分析、火灾信息预警、人员引导与疏散、洞口车辆限制以及洞外路段车辆智能管控等系统于一体，可实现事故的快速定位与预警、隧道洞外车流量控制、洞内人员的快速引导与疏散，符合智慧交通的发展理念。技术研发人员：廖志鹏,刘帅,王其明,陈建忠,金回建,李方芳,傅红阳,廖嘉雯,孙茂贵,杨孟,郭鸿雁受保护的技术使用者：招商局重庆交通科研设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18