(19)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 202111287801.7 (22)申请日 2021.11.02 (71)申请人 哈尔滨工程大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南 通大街145号 (72)发明人 陈淼　郭明阳　张海鹏　韩端锋　 赵楠　 (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 专利代理师 刘景祥 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G01C 21/20(2006.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径 规划方法及计算机设备 (57)摘要 本发明公开了一种船舶进水情况下的人员 应急逃生路径 规划方法。 所述人员应急逃生路径 规划方法包括以下步骤： 步骤1： 模拟船舶进水， 监测船体进水量变化情况、 进水舱室水位高度变 化情况以及船体运动角度； 步骤2： 以进水时间作 为暂时安全校核因素对进水区域人员 逃离至进 水区域出口的路径进行规划； 步骤3： 以MSC规定 撤离时间作为安全指标校核步骤2的规划路径。 本发明用以解决船舶发生进水时如何选择最优 逃生路径的问题。 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 CN 114943191 A 2022.08.26 CN 114943191 A 1.一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在于， 所述人员应急逃 生路径规划方法包括以下步骤： 步骤1： 模拟船舶进水， 监测船体进水量变化情况、 进水舱室水位高度变化情况以及船 体运动角度； 步骤2： 以进水时间作为暂时安全校核因素对进水区域人员逃离至进水区域出口的路 径进行规划； 步骤3： 以MSC规定 撤离时间作为 安全指标 校核步骤2的规划路径。 2.根据权利要求1所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 将流体求解域被分为有限数量相互毗邻的控制体， 将 守恒方程应用于每一个控制体上， 所述守恒方程 为： 其中， φ为通用变量； V为控制体积； Γ为广义扩散系数； S为广义源项； t为时间； ρ 为密 度。 3.根据权利要求2所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 所述步骤2具体包括以下步骤： 步骤2.1： 获取从起 点到进水区域出口所有撤 离路线； 步骤2.2： 求 解步骤2.1中从起 点到进水区域出口所有撤 离路线的行进时间TS， 步骤2.3： 确定进水时间； 步骤2.4： 判断TS是否小于船舶进水时间， 从符合进水时间的路线中选取时间最短的路 径为进水区域的最优撤 离路径， 其 余符合要求的路径作为备选路径。 4.根据权利要求3所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 所述步骤2.2求 解从起点到进水区域出口所有撤 离路线的行进时间TS具体方法为： 其中， R为人员疏散反应时间； TL为撤离路线长度； v为人员行 走速度； 所述人员行 走速度v的计算方法为： v＝v0·γ·k    (3) 其中， v0表示人员初始 速度， k为船舶倾斜对行走速度的影响， γ为水深 对人员速度的折 减系数 所述水深对人员速度的折减系数γ为 为： γ＝‑0.00526x+1      (4) 其中， x为水深。 5.根据权利要求3所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 所述步骤2.3具体为： 进水时间是瞬时进水和持续进水的总时间， 当破口处瞬时进水速 度趋于0时， 则表明船舶不再进水即可认定为进水结束， 此 阶段为进水时间， 破口处进水速 度s通过船体单位时间内总进水量变化计算， 不 考虑破口各处流速 差异， 具体公式为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114943191 A 2其中， q为船体内总进水量； q(t)为t时间段内船体总进水量； q(t+Δt)为t+Δt时间段 船体内总进水量； A为破口面积； q(t+Δt) ‑q(t)为在Δt时间船体的进水量， 除以破口面积A 则得到t时刻破口瞬时进水速度； 由公式(11)对船舶进水量变化曲线进行处理， 得到瞬时进水速度变化曲线， 当v趋于0 时即可判定为进水 结束。 6.根据权利要求1所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 所述步骤3具体包括以下步骤： 步骤3.1： 获取从起点到集合站的所有撤离路线， 将进水区域作为不可用区域进行规 避， 并获取 各撤离路线分支路径人 数N和船体倾 斜角度； 步骤3.2： 基于步骤1的所有撤 离路线， 计算撤 离路线上 人员行走速度v和具体流 量FS； 步骤3.3： 计算撤 离时间T； 步骤3.4： 基于步骤3.1至3.3， 判断每条撤离路线的撤离时间T是否符合MSC规定， 撤离 时间T符合MSC规定的撤离路线中选取撤离时间最短 的路径为最优路径， 其他符合MSC规定 的为备选路径。 7.根据权利要求6所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 所述疏散安全性按下式计算： 其中R为人员疏散反应时间； n 为最大允许 疏散时间。 8.根据权利要求6所述一种船舶进水情况下的人员应急逃生路径规划方法， 其特征在 于， 计算总撤 离时间T， 可按下式计算： T＝ δ·tl 其中， tl为起点撤离至集合站行进时间； δ为修正系数， 取1.3； Lj为路径方案， i为疏散人 流， 该条撤离路线中共含有j条分支路径； Ly为该条撤离路线中第y条分支路径的长度； vy为 该条撤离路线中第y条分支路径中的人员速度； Ny为该条撤离路线中第y条分支 路径中的总 人数； Fsy为该条撤离路线中第y条分支 路径中的具体流量； Wcy为该条撤离路线中第y条分支 路径中的静宽度。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114943191 A 3