Pathfinder

Pathfinder 由 Thunderhead Engineering 打造，面向行业级应用，专门用于紧急场景下的人群行为仿真。该工具具备可视化操作界面与三维动画呈现能力，并预置了丰富的精细模型资源，常在体育场、医院、摩天大楼及机场等大型公共设施的疏散方案评估中发挥作用。

Pathfinder将仿真引擎和灵活的人群行为控制方式结合起来，能迅速对疏散模型进行评估，同时生成逼真的图形画面，据此分析出最优疏散时间，帮助降低人员伤亡风险。传统模型要么以流为中心，要么基于细胞，Pathfinder则走了另一条路：它把日常研究技术与游戏行业、计算机图形学中的能力融为一体，让模拟结果更接近现实，也更具备可操作性，安全工程师和建筑设计师在消防设计及应急预案编制中都能用得上。

功能介绍

一、强大的导入选项

Pathfinder 可读取 AutoCAD 的 DXF 与 DWG 文件，导入后借助内置的地板提取功能，能迅速把已有几何图形转化为疏散模型中人员可行走的区域；若手头有 PyroSim 或 Fire Dynamics Simulator（FDS）模型，同样可以从中提取步行空间。

若手头已有蓝图文件，支持以GIF、JPG或PNG格式载入并设为底图，便于直接在图像上方快速勾勒模型。

二、连续运动网

Pathfinder 采用三维三角网格来构建模型的几何形态，因此能够精确呈现几何细节与曲面轮廓。

相较于那些把空间切分成一个个单元、用单元来人为约束乘员活动的模拟器，三角剖分还能让整个模型中的人员实现连续移动。

三、多种模拟模式

Pathfinder提供两类仿真方式。“转向”模式里，每个特工各自奔向目标，途中会绕开其他人员与障碍物；门处的通行速率并不预先设定，而由乘员间及边界间的相互影响自然形成。SFPE模式下，各座席的行为遵循SFPE准则，步行速度与密度挂钩，门流量也受到相应限制。SFPE所得结果可作为与其他结果对照的基准，不过该计算方式无法避免多人占据同一空间的情况。

“路径查找器”还提供了另一项可选项：在转向模式下设定门流速，从而在受限模型中取得较好的可视化表现。Pathfinder 界面内支持用户随时切换不同模式。

四、乘员到出口

每个座席默认通过一组参数来决定自己当前的出口路线。这些参数涵盖：当前房间各扇门的排队时长、走到各扇门所需的时间、从各扇门到出口的预估时间，以及在房间内已走过的距离。面对队列变化、门体开闭状态以及房间限速调整（用于模拟烟雾与碎屑），该代理会做出动态反应。用户能够修改默认参数的权重来改变行为方式，比如让乘员不再考虑排队情况，只选择距离最近的出口。

可以为住户指定明确的目的地（比如去往某处并在那里停留）或指定的出口通道。以楼层分布为例，低层住户通常被安排走楼梯，高层住户则大多被安排使用电梯。

五、高质量3D可视化

Pathfinder 内置的人体模型覆盖多种文化背景、年龄层、着装风格以及应急救援人员形象，便于用户对目标人群进行贴近真实的呈现。模型显示采用动态细节层次技术，因此在普通显卡上也能实时流畅地驱动成千上万个角色动画。软件还附带简易工具，可将模拟结果录制为影片。

六、运动组

把家人、同事、学生或其他同住者归入同一群体后，成员之间能够相互定位，并尽量维持较近的间距。这类群体可设置带队者信息，用于有组织地疏散，也可用于非疏散场景，比如博物馆参观时的导览。若有成员落得太远，队伍中的其他乘员会中断连接并放慢速度，让掉队者重新跟上。在人群密集的场所，由于乘员明白需要保持通行顺畅，这种减速行为会相应减弱。

七、易于理解的轮廓图

等高线图能把乘员密度一类的数据可视化叠加层投射到模型地板表面，仿真结果因此可以快速直观地掌握；配合流畅的播放功能，这些信息能够实时呈现。

地块信息涵盖密度、使用情况与服务水平等维度，每个维度都能单独调整。存储桶数量、数值范围、颜色底纹以及羽化效果等参数均可按需修改，从而实现个性化定制。

八、协助疏散

针对行动不便乘员的特殊撤离场景，可借助轮椅与病床两种载体进行角色建模，并安排专属助理全程陪护完成转移。相关模型均配有完整动画，呈现效果贴近真实状态。疏散小组也可单独设置，专门承担对特定人群的协助任务。

可自定义车辆结构，为辅助出行带来更多可能。顶点与辅助附着点均支持配置，便于塑造独特的形状与物理属性。

九、乘员来源

按照预设的流量表，模型会在不同时刻动态加入新的乘员，从而模拟从模拟区域外部入口进入的交通流，使乘员能够分时段进入。

十、电梯

PathFinder 让使用者能借助电梯灵活比较不同疏散方案的优劣。每部电梯均设有优先停靠的楼层，即接载层与卸载层。人员既可自行前往距离最近的电梯，也可先抵达避难区域，等待电梯前来完成撤离。应急响应人员则能够对指定电梯进行操控，将其调度至所需位置。

电梯门上的队列会触发呼梯请求，而多部电梯可在同一组内协同响应这些请求。

十一、楼梯、自动扶梯、自动人行道及舷梯

在着陆点上轻点鼠标，楼梯或坡道便能即刻生成。若有需要，这些楼梯与坡道还可用来模拟自动扶梯以及自动人行道——后者既可倾斜设置，也可保持水平。

十二、可定制的人口

模型里的每个个体都作为独立代理存在，各自拥有专属属性（比如体型大小、行走速度）以及对应的行为模式（如撤离、等候、路径点）。个体会依据自身特征，结合所处局部环境判断该走哪条出口路线。举例来说，人群能够实时避开过长的队列，也会对关闭的门作出反应。

可为不同人群分别建立多套配置文件，每个配置文件内的参数可用恒定、均匀、标准正态或对数正态分布来描述。举例来说，建立分别代表儿童与成人的配置文件后，可将人口按80％成人、20％儿童的比例分配。同样地，也能设计多种不同行为并指派给整体人群：个体可能具有不同的出口目标，也可能先前往航路点或在原处等待再继续行动。这些行为还可以设定为随时间发生变化。

十三、基本图定制

Pathfinder 在默认设置下采用 SFPE 中的基础图，为用户提供一条被广泛认可且偏保守的速度-密度关系曲线。不过，可供选择的基础图并不止这一种。只要从指定图表中提取合适的数据点，就能把 Pathfinder 的代理配置文件设定为对任意速度-密度曲线进行建模。

十四、旋转闸门及同类通行限制装置

Pathfinder 具备的灵活配置能力，足以应对较为复杂的流动场景。举例来说，将带有特定流量、航路点及等待时长的门组合起来使用，该软件便能对排队现象以及穿行旋转门的过程进行模拟。

可引导应急人员按撤离路线经楼梯抵达目标位置，并在前往下一处之前原地待命。

可编写门与房间速度调节器的脚本，设定在指定时间启用或关闭，从而模拟疏散过程中环境的持续变化。

十五、强大的结果评估

计算过程中可随时查看当前状态，计算完成后同样能呈现3D结果。借助3D显示，用户能以交互方式观察乘员移动，快速向前或向后拖动时间轴，浏览行进路径，并指定查看某位特定人员。摘要输出文件涵盖最小、最大及平均退出时间，以及房间和门的先进先出时间。CSV文件则记录更细化的信息，包括单个个体的活动情况。

除3D视图之外，入住率与门流量图表同样能让您迅速定位拥堵区域。

软件特点

1、在精确且连续的三维环境中，运用现代化的基于代理的模拟技术所具备的优势。

2、几何结构可直接从2D与3D DXF文件以及FDS、PyroSim中自动导入。

3、内置多种仿真模式，其中新增了一种转向模式，以及一种依据SFPE手册计算得出的模式。

4、可对乘员特性进行微调，并按个人偏好定制乘员组的外观。

5、探路者自带绘图工具，能够迅速搭建仿真模型。

6、以高品质3D视觉效果打动客户与探路者。

7、客房出租情况与车门使用数据均可通过详细图表查看。