改进蚁群算法的拥堵环境疏散路径规划研究

针对突发事件疏散过程中人员拥堵对于疏散路径选择的影响,提出拥堵环境下的改进蚁群算法疏散路径规划模型。以二维栅格环境为基础,识别陷阱栅格,建立角栅格环境模型,对初始信息素进行差异化处理,改善蚁群算法初期搜索较为盲目的问题;结合路径拥堵程度和终点对蚂蚁路径选择的影响改进启发函数,避免陷入局部最优,提高搜索路径质量;引入信息素衰减系数惩罚经过拥堵区域的路径,并结合Dijkstra算法得到的次优路径,改进信息素的更新方式;通过最短路径优化操作,减少最短路径的无效节点与多余转折点,提高路径平滑度。仿真实验结果的对比分析表明,改进后的蚁群算法在有无拥堵情况下都能快速高效地规划出更平滑的最优疏散路径。

基于A*算法的深部地下空间火灾疏散路径动态规划

为了考虑地下空间火灾发生和发展的动态性,结合温度、CO体积分数等各类人体生理耐受性指标随着时间的变化,基于A*算法建立了一种能够考虑火灾场景演化的地下空间逃生疏散路径动态规划方法.采用Pathfinder软件、A*算法、蚁群算法分别对虚拟小尺寸模型和某地铁车站足尺模型进行逃生路径规划并对比分析,验证了A*算法在逃生疏散路径规划方面的高效性和可靠性.通过建立火灾场景关键指标的时程数据库,并根据人体耐受性指标限值识别可逃生区域,然后进行不同时刻火灾逃生场景的动态重构,采用A*算法对重构后的场景进行逃生疏散路径识别,实现了地下空间火灾疏散路径的动态规划.利用上述方法,基于某深埋地铁车站,根据火灾模拟软件提取的特定区域处温度、CO体积分数的时程数据,实时判断最优疏散路线及需要尽快撤离的区域,并给出了最大容许逃生疏散时间.该方法克服了传统静态路径规划的局限性,可为深地空间火灾疏散路径的实时动态规划和消防救援应急策略的制定提供依据.

地震疏散路径规划算法

重大地震条件下,交通网络具有明显的结构变动性,传统最短路算法生成的疏散路径难以满足其在疏散安全性、可通行性、通行能力约束和应变性的要求.为了解决这一问题,在具有通行能力约束的路径规划(CCRP)算法基础上,考虑了上述有关要求,提出了一种地震疏散路径规划算法.该算法的特色在于:(1)引入惩罚函数以满足应急疏散路径对安全性和可通行性方面的要求;(2)将突发交通拥堵点作为虚拟疏散原点纳入到动态路径规划过程,以增加对突发交通拥堵的快速疏散能力.实证表明,所提出的算法可将疏散交通流分配到危险性较低、可通行性较好的路径上,并满足路径的通行能力约束,而且对突发交通拥堵具有必要的应变能力,能较好地满足地震疏散路径规划的需要.

基于BIM的建筑消防疏散路径规划研究

总结传统的二维消防疏散方式存在的问题,如疏散引导形式单一,静态的疏散引导表达等。利用BIM技术建立建筑消防疏散模型,结合自适应蚁群算法对建筑消防疏散路径进行规划,实现了建筑消防疏散路径的三维实时动态规划。案例应用表明,该方法得到的火灾疏散路径更加智能、安全。

基于自适应蚁群算法的化工园区毒气泄漏事故疏散路径规划

为了降低人员在化工园区毒气泄漏事故中的伤亡风险,提出1种综合考虑疏散路径距离和毒性负荷值的自适应蚁群算法。通过建立路径评价函数,将疏散路径的毒性负荷值引入蚁群算法中,改进算法的信息素更新策略,采用启发式因子自适应调整策略并改进算法的启发式函数。运用Matlab软件进行仿真,将算法应用到某化工园区毒气泄漏事故中。研究结果表明:该自适应蚁群算法可以保持较高的搜索速度,在寻找距离最短道路的同时避开毒性负荷较高的疏散路径,可为化工园区毒气泄漏事故的应急疏散路径规划提供参考。

基于改进麻雀搜索算法的疏散路径规划

建筑物内部发生火灾时环境复杂多变,传统疏散指示路径难以根据实际火场情况进行有效的路径规划,为此引入一种改进麻雀搜索算法。首先,根据实际火源位置设置麻雀算法预警值参数,实现算法路径规划过程中对于火源等危险区域的躲避。其次,对麻雀搜索算法位置更新公式进行优化,引入精英反向学习策略以及带有动态权重系数的正弦余弦优化算法,进一步针对麻雀搜索算法易于陷入局部最优解的问题进行改进。最后,采用栅格法搭建3种地图类型,将改进麻雀搜索算法与基本麻雀搜索算法、灰狼算法进行路径规划对比,得出该改进麻雀搜索算法在火灾复杂环境下有较好的危险区域躲避能力以及路径规划能力,在路径长度、拐点个数方面优于另外两种对比算法,在搜寻时间方面稍有不足。

考虑毒性负荷及路径长度的应急疏散路径规划

针对危化品泄漏事故,利用GIS理论方法构建事故区域的疏散网络拓扑模型,选择高斯烟羽模型进行气体扩散模拟;并采用分组疏散策略提出以总疏散距离与毒性负荷的加权和最小为优化目标的应急疏散路径规划模型。以液氯泄漏事故为例,对危化品泄漏扩散情形进行模拟,并划分事故影响区域确定受灾居民点及安全的避难场所;将该模型与基于距离最短算法和基于时间最短算法的疏散路径规划结果进行对比,验证模型的有效性。结果表明,该模型能够保证整体的疏散效率,且疏散人员在整个过程中承受较低的受灾风险,可为决策者制定疏散方案和受灾群众快速安全疏散提供决策支撑。

火灾蔓延对室内人员疏散路径规划的空间影响

火灾蔓延是响建筑安全的重要因素,危及室内人员的安全,造成严重的经济损失。针对建筑火灾,需要结合建筑的基本情况,合理的展开室内人员疏散路径规划设计,尽可能的提高室内人员的疏散效率,降低人员伤亡的情况。但是,火灾蔓延对室内人员疏散路径规划具有一定的空间影响,需要妥善的进行处理和分析。本文就火灾蔓延对室内人员疏散路径规划的空间影响展开探讨,详细的对火灾蔓延对疏散路径规划的空间影响进行阐述,结合仿真模拟分析,旨在为相关技术人员提供参考,提高室内人员疏散路径的安全性和可靠性,降低火灾的影响,进而为建筑内部居民提供一个安全舒适的建筑空间,推动人们的生活质量和生活水平的全面提升。

基于GIS空间分析方法的危化品泄漏事故应急疏散路径规划

应急疏散路径规划研究对减小突发灾害事故影响具有重要意义。本文针对危化品泄漏事故,利用GIS方法构建事故区域的疏散网络拓扑模型,选择高斯烟羽模型进行气体扩散模拟,进而提出面向危化品泄漏事故的应急疏散路径规划方法。为检验方法的有效性,研发了相应的应急疏散路径规划模块,以液氯泄漏事故为例,对其可能的扩散范围进行仿真模拟并进行路径的规划。结果表明,该方法可以为决策者制定应急救援方案和对受灾人员进行应急疏散提供技术支持。

智能疏散系统疏散路径优化研究

针对遗传算法随机产生初始种群存在收敛速度慢、容易陷入局部优值等问题,采用A*算法产生初始种群方法,并通过仿真验证,改进后的算法能够加快收敛速度且跳出局部得到全局优值。同时,根据人员疏散时间与人员在火灾中生存时间的关系设计了适应度函数,相比只用路径长度表示的适应度函数,加入了人员密度对疏散时间的影响。仿真结果表明:最短路径不一定就是疏散时间最短,此时人员应选择距离较长但疏散时间较短的路径作为疏散路径。

基于Pathfinder高校宿舍人员疏散模拟研究

以河南某学院7号宿舍楼为参考,构建Pathf inder仿真疏散模型,通过研究不同楼层着火点对学生疏散的影响,对最不利楼层场景优化,进而提出规划逃生路径,二楼设置室外楼梯等措施。仿真模拟结果表明,通过场景优化设计,能有效减少学生疏散时间,满足安全疏散要求。