建筑物楼层内人员导航方法、多层建筑内人员导航方法、系统

技术领域

本发明涉及导航技术，特别是遇到火灾等灾害时，建筑物楼层内人员导航方法、多层建筑内人员导航方法、系统。

背景技术

近年来，随着社会经济的高速发展，各种聚集了大量人群的大型公共活动不断增多，在一些人员密集的公共建筑场所内，由于在建筑设计上的不合理，以及应急管理方面的不到位，当发生各种紧急突发事件，人员需要紧急撤离时，容易造成疏散人群的拥挤和阻塞，甚至发生严重的人员踩踏事故。

经过研究发现，在现有技术中较多的路径疏散方式都是以距离以及分析路径节点障碍物作为主要参考因素设计规划路径的(例如下述的人员疏散中的导航方法涉及的技术方案)；然而对于决策者或是整体安全角度出发，在建筑发生火灾进行人员疏散时，使用最短疏散路径的方式来规划疏散路径或是只参考距离以及障碍物来规划疏散路径往往不能确保建筑物内大多数人员的整体疏散安全。研究发现这种最短路径规划方式却不一定是最佳的疏散路径规划方式。举例说明，参见图1，在图1中的这个简单的场景中，会议室的人出来以后如果按照最短路径的原则，只会集中在左边的通道进行疏散，而右边的通道则无人使用。这样虽然疏散距离最短，但是整体的疏散时间却不是最短。如果分配一部分人使用右边的通道进行疏散，反而会使整体疏散时间缩短，疏散的过程也更安全。

再举例说明，现有技术1(CN201010119606.9)公开了人员疏散中的导航方法及装置的技术方案；主要实施方案包括：获取建筑图中每个网格到出口的导航矢量路径；获得疏散对象在建筑图中所处位置的对应网格，根据该网格的导航矢量路径指令所述疏散对象更新其位置；判断是否所有疏散对象完成疏散，如果是，则结束本流程。上述现有技术1提出的导航方法是基于建筑图的网格化，把对疏散人的导航近似为对网格的导航，通过为每个疏散对象提供导航矢量路径，能够自动指引其在建筑物中的疏散。但是现有技术1涉及的路径规划方法，仍然是一种基于距离以及路径障碍物分析的实施方案，同样其仍然存在一些技术缺陷；其只是一种推荐每个人员的疏散路径，该路径规划更多的是讲述如何躲避障碍物，设计绕过障碍物的最短行走路径，这个处理方式显然不能实现整体逃逸时间的计算，其更多的是考虑个体路径，并没有以建筑物内整体逃逸疏散路径的人数以及分配规则作为主要参考因素，这样就造成了虽然部分人员逃离的比较快，但是仍有很多人员滞后逃离，造成整体逃离时间无故变长，影响整体疏散安全。其次，其无法仿真模拟整体人员的逃逸疏散时间，定制最佳的出逃设计方案。

现有技术2“人员非均匀分布条件下的疏散引导方向优化算法研究，《中国安全生产科学技术》，第7卷第8期”公开了一种人员总体疏散时间最短的方案，其初始的人员分布是按照最短路径原则来规划的，或者是随机的，这样会导致迭代时间不确定甚至迭代时间过长，初始出逃人员设计不合理，最终影响了规划效率，严重影响了灾害出逃的安全性。

现有技术3(CN201721446305.0)公开了一种基于人员分布的智能疏散引导系统，根据感测人员的位置，并给出疏散的指示(为个体提供疏散指引)。其缺陷在于：指示单元固定在座椅或者地面上，在疏散时很可能由于人员拥挤而难以观察，而且由于指示单元是根据人员的初始随机分布而定的，指示标记需要能够指示多个方向的功能从而适应不同的疏散场景，对于整个建筑物的设计，布线，维修等都提出了较高的要求，成本高昂。

综上所述，如何克服现有技术中的上述缺陷是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种建筑物楼层内人员导航方法其同时兼顾了人员的分布信息和出口信息等因素，通过以整体逃逸时间最短条件为求解目标(即整体疏散时间差小于时间差阈值)进行迭代求解，最终获得最佳疏散路径。

本发明提供了一种建筑物楼层内人员导航方法，包括如下操作步骤：

步骤S100：采集建筑物内的人员位置信息和疏散出口位置信息；

步骤S200：根据建筑物内所有人员的数量分布确定一条初始的人数均值分界线A，使得位于所述人数均值分界线A两侧人员数量相等或两侧人数差小于人数预设值；

步骤S300：根据所述建筑物的疏散出口位置信息，确定一条初始的距离相近分界线B，使得所述距离相近分界线B两侧的疏散出口到距离相近分界线B的距离相等或距离差值小于距离预设值；在初始的所述人数均值分界线A和初始的所述距离相近分界线B之间设置一条初始因素平衡线C,所述初始因素平衡线C夹在人数均值分界线A和距离相近分界线B之间；

步骤S400：以初始因素平衡线C为基准线，将位于所述初始因素平衡线C两侧的所有人员分别为集合M和集合N；指引集合内的人员向与该集合位于初始平衡线C相同侧的出口疏散；

步骤S500：计算集合M和集合N的人员疏散至相应疏散出口的时间分别为Tm和Tn，同时计算整体疏散时间差△t＝|Tm-Tn|；

步骤S600：判断当前整体疏散时间差△t是否小于时间差阈值，若是，则认定当前的集合M和集合N为最优分配集合，且当前人员对应的疏散路径为最佳疏散路径，并跳转步骤S800执行；若否，则认定当前的集合M和集合N为非最优分配集合，且当前人员的疏散路径并非最佳疏散路径，然后进入步骤S700执行；

步骤S700：此时整体疏散时间差△t大于或等于时间差阈值，判断若Tm>Tn+△t,则在集合M中选取离所述初始因素平衡线C最近的一个人员归入集合N中，使该人员的对应的疏散出口调整为原集合N中的人员对应的疏散出口，从而集合M和集合N中的人员；判断若Tn>Tm+△t,则在集合N中选取离所述初始因素平衡线C最近的一个人员归入集合M中，使该人员的对应的疏散出口调整为原集合M中的人员对应的疏散出口,从而更新集合M和集合N中的人员，然后返回步骤S500；

步骤S800:存储所述集合M和所述集合N对应的人员的疏散路径作为疏散依据。

进一步地，在步骤S100中，每隔预设时间周期采集建筑物内的人员位置信息；当检测所述人员位置信息发生变化时，执行步骤S100-步骤S800的操作。

进一步地，在步骤S300中，当所述人数均值分界线A以及所述距离相近分界线B这两条线平行时，取所述人数均值分界线A以及所述距离相近分界线B的距离中间线为初始因素平衡线C；当所述人数均值分界线A以及所述距离相近分界线B这两条线不平行时，取所述人数均值分界线A以及所述距离相近分界线B两线夹角的角度平分线的延长线为初始因素平衡线C。

进一步地，在步骤S800之后还包括如下操作；

步骤S900：在最优分配集合以及最佳疏散路径确定后，服务器将每个人员的疏散路径信息发送至该人员的手持设备中；

步骤S1000：手持设备接收所述最佳疏散路径的数据；其中，所述最佳疏散路径包括最佳的疏散出口位置，当前定位位置和建筑楼层结构图。

进一步地，所述疏散出口为两个。

本发明还提供了一种多层建筑内人员导航方法，从建筑物的底层开始到次顶层逐层按最短路径策略确定该层人员的疏散路径，并以此作为预选的最佳疏散路径；然后从建筑物的顶层向下层逐层重新验证当前楼层最适合的疏散策略；如果当前楼层符合验证条件，则对当前楼层按照所述的楼层人员导航方法确定该层人员的最佳疏散路径。

本发明还提供了一种导航系统，包括定位装置、服务器和手持设备，采用上述导航方法，其中，所述定位装置用于采集建筑物内的人员位置信息；所述服务器用于确定人员的导航路径；所述手持设备用于接收所述人员的疏散路径的信息，并向手持设备的人员展示疏散路径的信息。

进一步地，所述定位装置为内嵌在所述手持设备的定位装置，例如：GPS定位装置或者北斗定位装置；所述手持设备用于连接服务器，且周期性的向服务器发送人员位置信息。

进一步地，所述定位装置为安装在建筑物内的人员感应设备，例如：人脸识别装置或红外探测装置。

进一步地，所述手持设备为移动终端、智能手表；优选的，所述服务器用于在监测灾害发生后，实施导航方法处理并发送疏散信号；所述手持设备用于接收所述服务器发送的疏散信号，并在接收到所述疏散信号后发出警报并显示疏散路径的信息；所述疏散路径的信息包括建筑楼层结构图、人员当前位置、疏散出口、疏散路径。

本发明采用上述方案，相对于现有技术，具有以下技术效果：由于同时考虑了人员位置信息和疏散出口信息，使得疏散路径的规划更科学，一旦紧急情况发生，能够快速的根据目前的人员分布情况确定最佳的疏散路径；每个个体人员能够单独观察到自己的疏散路径，使得逃生效率更高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了一种现有技术按照最短路径规则进行人员疏散导航的一种示意效果图；

图2示出了本发明实施例一提供的建筑内人员导航方法的一种流程示意图；

图3示出了本发明实施例二提供的建筑内人员导航方法的一种流程示意图；

图4示出了本发明实施例一提供的建筑内人员导航方法应用在一种平面双向疏散通道的疏散示意图；

图5示出了本发明实施例二提供的建筑内人员导航方法应用在一种立体建筑物的双向通道的疏散示意图；

图6示出了本发明实施例一提供的建筑物内人员疏散导航系统的结构原理图。

标号：建筑物内人员疏散导航系统10；定位装置100；服务器200；手持设备300；出口1；出口2。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参见图2，本发明实施例一提供了一种建筑物楼层内人员导航方法，包括如下操作步骤：

步骤S100：首先服务器直接或间接采集建筑物内的人员位置信息和疏散出口位置信息；在具体实施时，服务器可以直接通过服务器端获取采集的上述人员位置信息和疏散出口位置信息；当然服务器其可以通过定位装置等采集设备间接获取到人员位置信息和疏散出口位置信息；

步骤S200：服务器根据建筑物内所有人员的数量分布确定一条初始的人数均值分界线A，使得位于人数均值分界线A两侧人员数量相等或两侧人数差小于人数预设值；

步骤S300：服务器根据建筑物的疏散出口位置信息，确定一条初始的距离相近分界线B，使得距离相近分界线B两侧的疏散出口到距离相近分界线B的距离相等或距离差值小于距离预设值；在初始的人数均值分界线A和初始的距离相近分界线B之间设置一条初始因素平衡线C,初始因素平衡线C夹在人数均值分界线A和距离相近分界线B之间；

步骤S400：服务器以初始因素平衡线C为基准线，将位于初始因素平衡线C两侧的所有人员分别为集合M和集合N；指引集合内的人员向与该集合位于初始平衡线C相同侧的出口疏散；此时人员手中具有手持设备，可以通过手持设备获得服务器的指引指令；

步骤S500：服务器计算集合M和集合N的人员疏散至相应疏散出口的时间分别为Tm和Tn，同时计算整体疏散时间差△t＝|Tm-Tn|；

步骤S600：服务器判断当前整体疏散时间差△t是否小于时间差阈值，若是，则认定当前的集合M和集合N为最优分配集合，且当前人员对应的疏散路径为最佳疏散路径，并跳转步骤S800执行；若否，则认定当前的集合M和集合N为非最优分配集合，且当前人员的疏散路径并非最佳疏散路径，然后进入步骤S700执行；

步骤S700：服务器继续对此时的疏散路径进行调整分析，此时整体疏散时间差△t大于或等于时间差阈值，判断若Tm>Tn+△t,则在集合M中选取离初始因素平衡线C最近的一个人员归入集合N中，使该人员的对应的疏散出口调整为原集合N中的人员对应的疏散出口(本实施例中的上述疏散出口为两个)，确定了更新后的集合M和集合N；判断若Tn>Tm+△t,则在集合N中选取离初始因素平衡线C最近的一个人员归入集合M中，使该人员的对应的疏散出口调整为原集合M中的人员对应的疏散出口,确定了更新后的集合M和集合N回到步骤S500继续执行相应操作；

步骤S800:服务器存储集合M和集合N对应的人员的疏散路径作为疏散依据。

本发明实施例一提供的建筑物楼层内人员导航方法，其中的疏散路径计算方法涉及如下方案：服务器以初始因素平衡线C为基准线，将位于初始因素平衡线C两侧的所有人员分别划分为集合M和集合N；然后分别向集合M和集合N对应的人员持有的手持设备发送导航指令，引导确定每个人员的疏散路径信息；其中集合M为初始因素平衡线C一侧人员，导航指令引导集合M的人员疏散至该侧的疏散出口；集合N为初始因素平衡线另一侧人员，导航指令引导集合N的人员疏散至上述集合N位置同侧的疏散出口；

随后服务器计算集合M和集合N的人员疏散至相应疏散出口的时间分别为Tm和Tn，同时计算整体疏散时间差△t，△t＝|Tm-Tn|(在初始状态下，第一次计算整体疏散时间差△t其实际上为初始的整体疏散时间差△t，然而在随后的迭代求解过程中其将对整体疏散时间差△t进行不断更新)；随后判断当前整体疏散时间差△t是否小于时间差阈值，若是，则认定当前的集合M和集合N为最优分配集合，且当前人员对应的疏散路径为最佳疏散路径，并跳转步骤S800执行(此时认定其满足整体逃逸时间最短条件)；若否，则认定当前的集合M和集合N为非最优分配集合，且当前人员的疏散路径并非最佳疏散路径，需要选取离初始因素平衡线C最近的一个人员重新规划其所属集合，得到更新后的集合M和集合N，然后进入步骤S500继续对更新后的集合M和集合N计算相应疏散出口的时间，同时计算更新后的整体疏散时间差△t，继续判断整体疏散时间差△t与时间差阈值关系，直至其满足整体逃逸时间最短条件跳转执行步骤S800；即多次顺序重复步骤S500、步骤S600、步骤S700直至确定更新后的集合M和集合N对应的人员的疏散路径，满足当前整体疏散时间差△t小于时间差阈值条件后，跳转执行步骤S800。步骤S800:服务器存储集合M和集合N对应的人员的疏散路径作为疏散依据，从而完成上述导航处理的主要流程。

通过分析上述步骤可知，本发明实施例一提供的建筑物楼层内人员导航方法，其以初始因素平衡线C为基准，逐一分配每个疏散出口的初始使用人数以及确定疏散路径，计算得到两侧对应疏散出口之间的整体疏散时间差(以上疏散路径以及整体疏散时间差实际是系统基于整体用时最短策略原则初步设计的，其中当整体疏散时间差△t小于时间差阈值时则认定其满足整体逃逸时间最短条件)；如果满足整体逃逸时间最短条件，则认定当前集合M和集合N为最佳分配集合，同时认定当前集合M和集合N对应人员的疏散路径为最佳疏散路径；如果不满足整体逃逸时间最短条件，则系统需要调整更新初始因素平衡线两侧的集合对应的人员，后续需要反复验证，通过动态验算方式不断验算疏散路径，直至更新后的集合满足整体逃逸时间最短条件后，确定更新后的集合为最佳分配集合，此时更新后的疏散路径为最佳疏散路径。

在具体调整初始因素平衡线两侧的集合的人员时，需要继续判断若Tm>Tn+△t,则在集合M中选取离初始因素平衡线C最近的一个人员归入集合N中，使该人员的对应的疏散出口调整为原集合N中的人员对应的疏散出口，确定了更新后的集合M和集合N；继续判断若Tn>Tm+△t,则在集合N中选取离初始因素平衡线C最近的一个人员归入集合M中，使该人员的对应的疏散出口调整为原集合M中的人员对应的疏散出口,确定了更新后的集合M和集合N；

在上述操作步骤中，上述初始因素平衡线的设计已经参考了人数和距离两大因素，从而确定了集合M和集合N；然而在执行上述建筑内人员导航方法时需要在初始的疏散路径基础上，继续不断验证疏散路径的是否满足整体逃逸时间最短条件，不满足时，则根据两个集合具体分布特点，一个人员一个人员的划拨调整集合M和集合N的人员，经过多次验算不断更新集合M和集合N，最终在某次验算过程中求解出更新后的集合M和集合N满足整体逃逸时间最短条件，由此确定更新后疏散路径为最佳疏散路径；这样一来，通过上述疏散路径计算方法实现了整体用时最短策略原则以及人数平衡，空间疏散距离平衡两个方面因素考虑设计了疏散路径，并经过不断验算迭代，确定了最佳路径规划方案，确保了整个建筑内所有人员在整体用时上实现了科学分配，确保人员安全及时疏散。本发明实施例建筑物楼层内人员导航方法，针对上述两个疏散出口进行导航时，在极端情况下，如果所有人员按照最短路径原则都走单侧的疏散出口(例如：都走左侧的疏散出口)所用时间仍然小于本实施例所采用的楼层导航方法任意一种疏散路径的整体疏散时间，则说明所有人员都走左侧的疏散出口就是最佳疏散路径，就不必分配人使用右边的疏散通道了。这种情况下不必采用本发明实施例的应用方法，因此说在进行人员分配之前，需先验证在当前情况下应用本发明是否合适，认定合适后再采用本发明实施例输出的最佳路径。对于不适用本发明实施例的建筑物楼层内人员导航方法的情况，本申请不再赘述。

实施例二

参见图3，本发明实施例二提供了一种建筑物楼层内人员导航方法，该导航方法的主要处理方式与上述实施例一中的建筑物楼层内人员导航方法的主要处理方式相同，其主要操作包括步骤S100-步骤S800，关于上述步骤S100-步骤S800同样也可以参见图3；不仅如此，本发明实施例二涉及的建筑物楼层内人员导航方法其在具体实施时还涉及动态采集监测、合理划分初始因素平衡线C等技术方案；

在执行步骤S100时，本发明实施例二涉及的建筑物楼层内人员导航方法其需要实时采集建筑物内的人员位置信息；而且需要每隔预设时间周期更新采集所有人员的人员位置信息；当检测人员位置信息发生变化时，执行步骤S100-步骤S800的操作；分析可知，本实施例二涉及的建筑物楼层内人员导航方法其对于楼层内人员的疏散路径规划是随着具体情况而动态变化的，其不断采集建筑物内的人员位置信息，并按照预设时间周期进行监控，可以不断更新优化规划策略；举例说明，当初始规划路径确定执行后并疏散一段预设时间周期后，发现人员分布情况有了新的变化，此时则需要在此基础上重新执行步骤S100-步骤S800的操作(需要重新采集人员位置信息，重新划分人数均值分界线A和距离相近分界线B，重新规划调整集合M和集合N的人员等)，而不是简单的执行步骤S500到步骤S800的操作。然而在采集完成后，在新的预设时间周期内则需要不断迭代验算更新的规划路径，更新的集合M和集合N的分配人数，此时则需要按照步骤S500到步骤S800来顺序执行，从而求解出满足整体逃逸时间最短条件的更新后的集合M和集合N，由此确定更新后疏散路径为最佳疏散路径。

在本发明实施例二的技术方案中：为了使初始分配的人员数量贴近最终分配的目的，促使其满足整体逃逸时间最短条件，从而设计了初始的因素平衡线；上述初始的因素平衡线对于后续人员导航路径规划具有重要的意义；在步骤S300中，当人数均值分界线A以及距离相近分界线B这两条线平行时，取人数均值分界线A以及距离相近分界线B的距离中间线为初始因素平衡线C；当人数均值分界线A以及距离相近分界线B这两条线不平行时，取人数均值分界线A以及距离相近分界线B两线夹角的角度平分线的延长线为初始因素平衡线C。在本发明实施例的具体技术方案中，人数均值分界线是一条直线，同样距离相近分界线也是一条直线，但是只有部分情况下两条直线平行，当然也有情况下的不平行。平行时，取人数均值分界线以及距离相近分界线的距离中间线为初始因素平衡线，这样得到的初始因素平衡线认为是平衡中和了以上两个参考因素，以此进行后续的验算操作。当然，研究发现两条线不平行时也可以取人数均值分界线以及距离相近分界线两线夹角的角度平分线的延长线为初始因素平衡线，在这种情况下，计算得到的初始因素平衡线也认为是平衡中和了以上两个参考因素，从而确定了最合理的初始因素平衡线C的位置。

在本发明实施例二的具体技术方案中，在步骤S800之后还包括如下操作；步骤S900：在最优分配集合以及最佳疏散路径确定后，服务器将每个人员的疏散路径信息发送至该人员的手持设备中(即服务器将对应存储集合M的人员的最佳疏散路径的数据发送至集合M所在人员所持有的手持设备上；服务器将对应存储集合N的人员的最佳疏散路径的数据发送至集合N所在人员所持有的手持设备上)；步骤S1000：手持设备接收最佳疏散路径的数据；其中，最佳疏散路径的数据反映的是如下信息：包括最佳的疏散出口位置，当前定位位置和建筑楼层结构图等。

一般来说。每个房间出口至疏散出口位置的时间将与以下两个主要因素有关，一个是疏散距离，即使用当前这个疏散通道进行疏散的人员离这个疏散通道出口距离。另一个因素是人数，人数多的时候排队时间长，疏散时间更长。基于这两个主要影响因素，本实施例的规划方法设定这样的初始划分方式，如图4所示：

首先计算总人数，按人数的中间值画一条线(如图4左边的垂直线，简称人数均值分界线A)，在这条线两边的人数相等或趋于相等。然后计算疏散距离，在疏散距离的中间值再画一条线，在这条线两边的疏散距离相等和人数均值分界线不同，我们有可能找不到使线两边距离相等的线，这时候选择使得疏散距离相差最短的线(如图5右边的垂直线，这条线和办公室的右侧墙壁重合，简称距离相近分界线B)。然后在这两条线中间的位置画一条线(如图4中间的垂直线，简称初始因素平衡线C)，在这条线(因素平衡线)左侧的人员初始分配走左边的这条疏散出口(即图3中的出口1)，在这条线(因素平衡线)右边的人员初始分配走右边的疏散出口(即图3中的出口2)。这样的初始分配方法贴近了使Tm＝Tn的目的(即上述只是理想状态，最优条件是Tm>Tn+△t即可认定为最优规划方案了)。初始分配之后还需进行不断验算计算，如果Tm>Tn，那就在Tm这边选取一个离因素平衡线最近的人员分配给Tn那边(即距离相近分界线不动，微调调整人数均值分界线向左侧移动，移动后走左侧疏散出口的人数会减少，Tm也会相应减少)，然后再进行验算，直至满足最优求解条件。

需要说明的是，本发明实施例一以及实施例二提供了一种建筑物楼层内人员导航方法，其主要的应用场景是单楼层，两个疏散出口，其主要针队单一楼层的疏散方式处理，当然如果是多层建筑，那么也可以使多层建筑的任意一层按照此方式进行疏散处理；举例说明，当前建筑是5层楼，可以选择第2层按照上述实施例的疏散方式处理，然而第3层按照最短路径原则方式处理，由此确定整个建筑物楼层内人员的疏散路径。

实施例三

本发明实施例三提供的多层建筑内人员导航方法，其可以适用于多层建筑。在执行多层建筑物内的左右两个疏散出口路径规划时，则需要按照路径最短原则结合本实施例一中的建筑物楼层内人员导航方法进行综合疏散路径的处理。

举例说明，参见图5(图5是具有5层复合立体结构建筑的一个平面图)，比如该建筑物结构分为5层，每层的结构相同，每层8个房间，左右两侧各有一部楼梯(疏散出口)，出口位于一层的左右两侧。这种情况的人员分配方式如下：首先根据最短路径的原则来划分(注此时甚至可以随机分配一些底层楼层内的人员规划路径)，从底层开始计算一部分人按最短路径的原则走左侧楼梯，另一部分人按最短路径的原则走右侧楼梯。以上各层都按这个原则进行预划分(即从底层开始，逐层按照按照最短路径原则进行划分处理)，同时从建筑的顶层开始重新判定当前楼层的实际规划策略(此时从建筑物的顶层开始，从上到下逐层确定当前楼层是否应当采用实施例一中的建筑物楼层内人员导航方法)。在本案例中，同样还是考虑两个因素，一个是人员数量，另一个是疏散距离。比如说(此时整个建筑总人数560人)，这时候先从底层开始到次顶层按照最短路径原则进行预先规划路径，此时1-4层走左右两侧的人数分别为270人和190人，第5层有100人；然后从第5层开始从上到下逐层判断当前层是否合适采用实施例一的导航方法；此时存在三种情况，其一情况是第5层人都走左侧，当然此时1-4层还是按照最短路径原则分配逃离的，此时建筑物内所有走左侧人员用时仍然小于1-4楼层内中走右侧的人员的用时，此时说明整体建筑走左侧人员用时还是大于走右侧人员用时，说明此时还不是整体用时最短的情况，因此说第5层不适合进行左侧、右侧都分配的建筑物楼层内人员导航方法；这样应当让第5层人员都走左侧，然后继续向下判断第4层人员是否适用本实施例中的建筑物楼层内人员导航方法，后续过程不再赘述。

其二情况是第5层人都走右侧，当然此时1-4层还是按照最短路径原则分配逃离的，此时建筑物内所有走右侧人员用时仍然小于1-4楼层内中走左侧的人员的用时，此时说明整体建筑走右侧人员用时还是大于走左侧人员用时，说明此时还不是整体用时最短的情况，因此说第5层不适合进行左侧、右侧都分配的建筑物楼层内人员导航方法；这样应当让第5层人员都走右侧，然后继续向下判断第4层人员是否适用本实施例中的建筑物楼层内人员导航方法，后续过程不再赘述。综上所述，上述情况一和情况二都是极端情况，都可确定第5层不适合本实施例一中的导航方法；

情况三，此时1-4层还是按照最短路径原则分配逃离的，此时第5层按照都走左侧计算一个时间，按照都走右侧计算一个时间，综合处理分析；计算发现建筑物内所有走左侧人员用时大于1-4楼层内中走右侧的人员的用时，且计算得到建筑物内所有走右侧人员用时大于1-4楼层内中走左侧的人员的用时；此时说明当前第5层都走单侧的情况，并不能满足整体用时最短的原则，因此说，在情况三的案例中第5层都走一侧方式并不合适，此时第5层应当采用本发明实施例一中阐述的建筑物楼层内人员导航方法。(此时只有第5层执行整体用时最短策略，依次执行实施例二中的步骤S100-步骤S1000)；在具体操作时，在第5层中画一条人数均值分界线A，使得走左右两侧的人数大致都为280人(例如该人数均值分界线的左侧疏散出口10人，右侧疏散出口90人)，画一条距离相近分界线B，然后人数均值分界线和距离相近分界线中间画一条中间线(即简称平衡因素线)，作为人员初始分配的依据，最终求解一个初始的规划路径，然后通过不断求解更新这个第5层楼层的最佳规划路径，使其满足整体逃逸时间最短条件，最终求得确定整体建筑物内的人员的最优规划路径方案。

需要补充说明的是，在情况一中，再对上述第4层是否适用本实施例中的建筑物楼层内人员导航方法分析时，同样计算两个极端用时时间，即计算第4层的都走左侧情况的人员疏散整体用时，计算第4层都走右侧情况的人员疏散整体用时，综合处理分析；此时前述内容已经说明了，第5层都走了左侧疏散出口，不用理睬第5层人员；当计算发现建筑物内所有走左侧人员用时(当然此时第4层人员都走左侧)大于剩余人员中走右侧的人员的用时，且计算得到建筑物内所有走右侧人员用时(当然此时第4层人员都走右侧)大于剩余人员中走左侧的人员的用时；此时说明当前第4层都走单侧的情况，并不合适，此时第4层应当采用本发明实施例一中阐述的建筑物楼层内人员导航方法(此时应当修正之前，让第4层按照最短路径分配的策略，从而确定使用实施例一的分配策略)。反之，如果计算发现建筑物内所有走左侧人员用时(当然此时第4层人员都走左侧)仍然小于剩余人员中走右侧的人员的用时，说明此时第4层人员选择都走左侧就是正确的策略，此时第4层则继续执行单侧疏散的策略方案。

实施例四

参见图6，本发明实施例四还提供了一种建筑物内人员疏散导航系统10，包括定位装置100、服务器200和手持设备300，采用实施例一以及实施例三中的导航方法；

其中：上述定位装置100定位装置用于采集建筑物内的人员位置信息，即执行本实施例一中的步骤S100的定位操作；上述服务器200用于执行迭代计算以及最佳疏散路径的求解操作，确定人员的导航路径，即执行本实施例一中步骤S200-步骤S500的疏散导航操作；

上述手持设备300用于接收人员的疏散路径的信息，并向手持设备的人员展示疏散路径的信息，即接收本实施例一中步骤600中的最佳疏散路径的数据形成导航路径(或称疏散路径)；

为了使得建筑物内的人员能够在紧急情况发生时知晓其疏散路径，可以为建筑物内的人员配置手持设备；

服务器在监测灾害发生后，实施上述步骤100-步骤S800的导航方法处理并发送疏散信号(该疏散信号可以解析到有关疏散路径的信息)；随后手持设备接收服务器发送的疏散信号，并在接收到疏散信号后发出警报并显示疏散路径的信息；当然，疏散路径的信息具体包括建筑楼层结构图、人员当前位置、疏散出口、疏散路径等多种信息，以上信息都可以通过手持设备进行显示处理；从而方便个体人员在紧急情况下进行疏散，相对于现有技术而言，本发明实施例所采用的导航方法得到的疏散路径直接能够被人员观察到，避免了在建筑物内设置固定疏散指示时由于人员拥挤或火灾烟气造成的视线阻挡，所以说本发明实施例采用的导航方法，其提高了逃生效率。

在一具体实施方式中，上述定位装置可以为内嵌在手持设备的定位装置，例如人员的手持设备中内嵌的GPS定位装置或者北斗定位装置(或者内嵌的定位模块)；该手持设备连接服务器，周期性的发送人员位置信息。或在一具体实施方式中，上述定位装置也可以为安装在建筑物内的人员感应设备，例如广泛分布在建筑物内的人脸识别装置或红外探测装置等其他人员位置采集设备，通过这种形式的定位装置可以直接采集建筑物内的人员位置，并将其位置信息发送给服务器，这种采集方式更方便直接。

在一具体实施方式中，上述手持设备可以选择为移动终端、智能手表、平板电脑等数码电器设备中的任意一种；手持设备接收服务器发送的疏散信号，并在接收到疏散信号后发出警报并显示疏散路径的信息，其极大的提升了人员疏散的即时性，保障了疏散效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。