(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 202211034287.0 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 山东海量信息技 术研究院 地址 250098 山东省济南市高新 技术开发 区国家信息通信国际创新园 申请人 山东师范大学 (72)发明人 陆佃杰　张桂娟　徐卫志　张传阳　 田泽娜　郭振华　霍吉东　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 李圣梅 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干 预方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于人群混乱度的机器 人辅助疏散最优干预方法及系统， 该方法包括： 构建人群网络模 型， 通过人群混乱度量化人群运 动的混乱程度； 利用随机微分方程和标记时间点 过程的方法对 人群混乱的演化过程进行建模， 构 建人群混乱度演化模型； 基于人群 混乱度演化模 型， 将机器人辅助干预规划为随机最优控制问 题， 通过求解得到机器人的最优干预率， 进而确 定最优干 预个体和干预时间。 本发 明通过引入人 群混乱度来量化人群运动的混乱程度， 并对人群 混乱演化过程建模， 将机器人辅助干预描述为一 个随机最优控制问题， 通过求解该问题确定最优 干预个体和干预时间， 以此 实现机器人的最优干 预。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115329588 A 2022.11.11 CN 115329588 A 1.一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预 方法， 其特 征是， 包括以下步骤： 构建人群网络模型， 通过 人群混乱度量 化人群运动的混乱程度； 利用随机微分方程和标记时间点过程的方法对人群混乱的演化过程进行建模， 构建人 群混乱度演化模型； 基于人群混乱度演化模型， 将机器人辅助干预规划为随机最优控制问题， 通过求解得 到机器人的最优干预率， 进 而确定最优干预个 体和干预时间。 2.如权利要求1所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预方法， 其特征 是， 所述构建人群网络模型， 通过 人群混乱度量 化人群运动的混乱程度， 具体包括： 通过人群混乱度量 化人群运动混乱程度的具体步骤 包括： 通过无向图构建人群网络模型； 基于人群网络模型， 构建相邻个 体之间的局部混乱度； 基于相邻个 体之间的局部混乱度， 构建任意两个 个体之间的全局混乱度； 基于任意两个 个体之间的全局混乱度， 构建任意个 体的个体混乱度。 3.如权利要求1所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预方法， 其特征 是， 所述人群混乱度演化模型描述有序状态和混乱状态的动态跃迁过程， 包括无干预 的人 群混乱度演化模型和干预 下的人群混乱度演化模型。 4.如权利要求3所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预方法， 其特征 是， 所述无干预的人群混乱度演化模型的构建过程包括： 根据初始时刻个 体的个体混乱度， 将个 体划分为混乱状态或有序状态； 基于初始时刻个体的状态， 利用标记时间点过程的方法， 结合随机微分方程， 模拟设定 时间段内个 体状态的转变过程， 构建无干预的人群混乱度演化模型。 5.如权利要求4所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预方法， 其特征 是， 所述标记 时间点过程是指统计设定时间段内事件发生次数的计数过程； 利用标记时间 点过程的方法， 结合随机微分方程， 构建无干预的人群混乱度演化模型， 具体过程包括： 定义混乱状态和有序状态的转换事件， 即有序状态转换为混乱状态的转换事件以及混 乱状态转换为有序状态的转换事 件； 利用强度描述设定时间内两个转换事件发生次数的计数过程， 基于随机微分方程， 计 算设定时间段内两个转换事 件发生的预期次数， 构建无干预的人群混乱度演化模型。 6.如权利要求3所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预方法， 其特征 是， 所述干预 下的人群混乱度演化模型的构建过程包括： 基于无干预的人群混乱度演化模型， 引入机器人干预的状态变量， 构建干预下的人群 混乱度演化模型。 7.如权利要求1所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预方法， 其特征 是， 所述随机最优控制问题是指求解使得累计干预收益在设定时间段内期 望值最大化的机 器人干预率。 8.一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预系统， 其特 征是， 包括： 数据处理模块， 用于构建人群网络模型， 通过 人群混乱度量 化人群运动的混乱程度； 模型构建模块， 用于利用随机微分方程和标记时间点过程对人群混乱的演化过程进行 建模， 构建人群混乱度演化模型；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115329588 A 2优化求解模块， 用于基于人群混乱度演化模型， 将机器人辅助干预规划为随机最优控 制问题， 通过求 解得到机器人的最优干预率， 进 而确定最优干预个 体和干预时间。 9.一种电子设备， 其特征是： 包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上 运行的计算机指 令， 所述计算机指 令被处理器运行时， 完成如权利要求 1‑7中任一项 所述的 一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散最优干预 方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征是： 用于存储计算机指令， 所述计算机指令被处 理器执行时， 完成如权利要求1 ‑7中任一项所述的一种基于人群混乱度的机器人辅助疏散 最优干预 方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115329588 A 3