火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)的路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時(shí)間:2022-10-09 13:41
隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步,現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)逐漸向大型化和復(fù)雜化發(fā)展,人們對消防安全愈加重視。作為消防系統(tǒng)中最重要組成部分的應(yīng)急疏散系統(tǒng)也隨之得到迅速的發(fā)展。然而傳統(tǒng)的靜態(tài)疏散系統(tǒng)指示路徑較為固化,不能反饋火災(zāi)實(shí)時(shí)信息,有時(shí)錯(cuò)誤的指示信息甚至?xí)䦟⑷巳阂蚧馂?zāi)嚴(yán)重區(qū)域造成重大的人員傷亡。因此能根據(jù)火災(zāi)實(shí)時(shí)信息,智能規(guī)劃疏散路徑的火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。疏散路徑規(guī)劃是火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)的核心技術(shù)之一,優(yōu)良的逃生路徑能夠縮短逃生時(shí)間,提高逃生效率,降低人員和財(cái)產(chǎn)損失。本文首先對火災(zāi)疏散影響因素,火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)架構(gòu)和常用路徑規(guī)劃算法進(jìn)行了簡單介紹,針對火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)中導(dǎo)向標(biāo)志和疏散示意圖的路徑規(guī)劃特點(diǎn)改進(jìn)了兩種路徑規(guī)劃算法。依據(jù)導(dǎo)向標(biāo)志路徑規(guī)劃特點(diǎn)采用了多起點(diǎn)多出口的改進(jìn)雙向A*算法。通過結(jié)合火場實(shí)時(shí)信息和路徑轉(zhuǎn)向次數(shù),對A*算法的估價(jià)函數(shù)和搜索策略進(jìn)行了改進(jìn),并將改進(jìn)后的A*算法進(jìn)行仿真分析。仿真結(jié)果表明,改進(jìn)后的A*算法搜索區(qū)域和路徑轉(zhuǎn)彎次數(shù)更少,計(jì)算效率更高,同時(shí)避開了火災(zāi)影響區(qū)域,保證...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及其意義
1.2 應(yīng)急疏散系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 路徑規(guī)劃算法的研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究主要內(nèi)容
第2章 火災(zāi)應(yīng)急疏散系統(tǒng)概述
2.1 火災(zāi)疏散影響因素分析
2.1.1 環(huán)境溫度影響分析
2.1.2 有害氣體影響分析
2.1.3 能見度影響分析
2.1.4 人員密度影響分析
2.2 火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)架構(gòu)
2.3 路徑規(guī)劃算法
2.3.1 最優(yōu)路徑問題
2.3.2 Dijkstra算法
2.3.3 A~*算法
2.3.4 蟻群算法
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于改進(jìn)A~*算法的系統(tǒng)導(dǎo)向標(biāo)志路徑規(guī)劃
3.1 疏散導(dǎo)向標(biāo)志圖二維建模
3.2 改進(jìn)A~*算法
3.2.1 估價(jià)函數(shù)改進(jìn)
3.2.2 搜索策略改進(jìn)
3.2.3 最優(yōu)路徑篩選
3.2.4 導(dǎo)向標(biāo)志方向選擇
3.2.5 改進(jìn)A~*算法實(shí)現(xiàn)流程
3.2.6 改進(jìn)A~*算法仿真分析
3.3 疏散導(dǎo)向標(biāo)志建模與仿真
3.3.1 疏散導(dǎo)向標(biāo)志三維建模
3.3.2 疏散導(dǎo)向標(biāo)志仿真
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于改進(jìn)蟻群算法的系統(tǒng)疏散示意圖路徑規(guī)劃
4.1 疏散示意圖二維建模
4.2 改進(jìn)蟻群算法研究
4.2.1 初始信息素分布調(diào)整
4.2.2 啟發(fā)函數(shù)改進(jìn)
4.2.3 轉(zhuǎn)移概率改進(jìn)
4.2.4 信息素?fù)]發(fā)系數(shù)改進(jìn)
4.2.5 信息素更新規(guī)則改進(jìn)
4.2.6 改進(jìn)蟻群算法實(shí)現(xiàn)流程
4.2.7 改進(jìn)蟻群算法仿真分析
4.3 疏散示意圖三維建模與仿真
4.3.1 疏散示意圖三維建模
4.3.2 疏散示意圖三維仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Pathfinder的智能疏散系統(tǒng)仿真
5.1 Pathfinder軟件概述
5.2 仿真環(huán)境建模
5.3 仿真人員建模
5.4 疏散模式設(shè)置
5.5 仿真結(jié)果及其分析
5.5.1 未發(fā)生火災(zāi)人群疏散
5.5.2 火災(zāi)情況下人群疏散
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多層雙向A*的未知環(huán)境路徑規(guī)劃算法研究[J]. 杜婉茹,王瀟茵,賈福凱,鄭重,李慧妍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(12)
[2]大型購物中心人員疏散引導(dǎo)模擬優(yōu)化研究[J]. 呂偉,穆治國,劉丹. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2019(05)
[3]基于改進(jìn)蟻群算法的農(nóng)用噴藥機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 莊麗陽,陳樹林,朱龍彪,王輝. 機(jī)床與液壓. 2018(21)
[4]室外應(yīng)急導(dǎo)向標(biāo)志識讀影響域研究[J]. 張繼亮,劉井泉. 消防科學(xué)與技術(shù). 2018(07)
[5]一種改進(jìn)蟻群算法的無人機(jī)避險(xiǎn)方法仿真研究[J]. 吳學(xué)禮,賈云聰,張建華,甄然. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]基于雙向A*算法的城市無人機(jī)航路規(guī)劃[J]. 林娜,李天嘯. 沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]多層建筑空間的分層最優(yōu)路徑算法實(shí)現(xiàn)[J]. 林浩嘉,羅文斐. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]樓宇三維路徑模型的自動(dòng)生成算法[J]. 黃雅平,杜建庚,陳恩義. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
碩士論文
[1]基于Agent系統(tǒng)下的新蟻群算法安全疏散路徑研究[D]. 靳寧.南昌航空大學(xué) 2018
[2]蟻群算法在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境路徑規(guī)劃中的應(yīng)用研究[D]. 王晨旸.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于改進(jìn)蟻群算法的避免擁堵最優(yōu)路徑選擇[D]. 胡昆.西南交通大學(xué) 2018
[4]蟻群算法的研究及其在路徑尋優(yōu)中的應(yīng)用[D]. 杜磊.太原理工大學(xué) 2018
[5]智能應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李俊杰.吉林大學(xué) 2018
[6]基于改進(jìn)A*算法的近海船舶路徑規(guī)劃[D]. 薛雙飛.武漢理工大學(xué) 2018
[7]大型生活超市火災(zāi)疏散路徑規(guī)劃研究[D]. 張言.天津理工大學(xué) 2018
[8]火災(zāi)環(huán)境中應(yīng)急疏散算法研究[D]. 安德宇.河南師范大學(xué) 2017
[9]基于路徑搜索的改進(jìn)A*算法研究[D]. 張永旭.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[10]地鐵車站火災(zāi)疏散研究[D]. 田鑫.西南交通大學(xué) 2017
本文編號:3688738
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及其意義
1.2 應(yīng)急疏散系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 路徑規(guī)劃算法的研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究主要內(nèi)容
第2章 火災(zāi)應(yīng)急疏散系統(tǒng)概述
2.1 火災(zāi)疏散影響因素分析
2.1.1 環(huán)境溫度影響分析
2.1.2 有害氣體影響分析
2.1.3 能見度影響分析
2.1.4 人員密度影響分析
2.2 火災(zāi)應(yīng)急疏散智能系統(tǒng)架構(gòu)
2.3 路徑規(guī)劃算法
2.3.1 最優(yōu)路徑問題
2.3.2 Dijkstra算法
2.3.3 A~*算法
2.3.4 蟻群算法
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于改進(jìn)A~*算法的系統(tǒng)導(dǎo)向標(biāo)志路徑規(guī)劃
3.1 疏散導(dǎo)向標(biāo)志圖二維建模
3.2 改進(jìn)A~*算法
3.2.1 估價(jià)函數(shù)改進(jìn)
3.2.2 搜索策略改進(jìn)
3.2.3 最優(yōu)路徑篩選
3.2.4 導(dǎo)向標(biāo)志方向選擇
3.2.5 改進(jìn)A~*算法實(shí)現(xiàn)流程
3.2.6 改進(jìn)A~*算法仿真分析
3.3 疏散導(dǎo)向標(biāo)志建模與仿真
3.3.1 疏散導(dǎo)向標(biāo)志三維建模
3.3.2 疏散導(dǎo)向標(biāo)志仿真
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于改進(jìn)蟻群算法的系統(tǒng)疏散示意圖路徑規(guī)劃
4.1 疏散示意圖二維建模
4.2 改進(jìn)蟻群算法研究
4.2.1 初始信息素分布調(diào)整
4.2.2 啟發(fā)函數(shù)改進(jìn)
4.2.3 轉(zhuǎn)移概率改進(jìn)
4.2.4 信息素?fù)]發(fā)系數(shù)改進(jìn)
4.2.5 信息素更新規(guī)則改進(jìn)
4.2.6 改進(jìn)蟻群算法實(shí)現(xiàn)流程
4.2.7 改進(jìn)蟻群算法仿真分析
4.3 疏散示意圖三維建模與仿真
4.3.1 疏散示意圖三維建模
4.3.2 疏散示意圖三維仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于Pathfinder的智能疏散系統(tǒng)仿真
5.1 Pathfinder軟件概述
5.2 仿真環(huán)境建模
5.3 仿真人員建模
5.4 疏散模式設(shè)置
5.5 仿真結(jié)果及其分析
5.5.1 未發(fā)生火災(zāi)人群疏散
5.5.2 火災(zāi)情況下人群疏散
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多層雙向A*的未知環(huán)境路徑規(guī)劃算法研究[J]. 杜婉茹,王瀟茵,賈福凱,鄭重,李慧妍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2019(12)
[2]大型購物中心人員疏散引導(dǎo)模擬優(yōu)化研究[J]. 呂偉,穆治國,劉丹. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2019(05)
[3]基于改進(jìn)蟻群算法的農(nóng)用噴藥機(jī)器人路徑規(guī)劃[J]. 莊麗陽,陳樹林,朱龍彪,王輝. 機(jī)床與液壓. 2018(21)
[4]室外應(yīng)急導(dǎo)向標(biāo)志識讀影響域研究[J]. 張繼亮,劉井泉. 消防科學(xué)與技術(shù). 2018(07)
[5]一種改進(jìn)蟻群算法的無人機(jī)避險(xiǎn)方法仿真研究[J]. 吳學(xué)禮,賈云聰,張建華,甄然. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]基于雙向A*算法的城市無人機(jī)航路規(guī)劃[J]. 林娜,李天嘯. 沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[7]多層建筑空間的分層最優(yōu)路徑算法實(shí)現(xiàn)[J]. 林浩嘉,羅文斐. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]樓宇三維路徑模型的自動(dòng)生成算法[J]. 黃雅平,杜建庚,陳恩義. 北京交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
碩士論文
[1]基于Agent系統(tǒng)下的新蟻群算法安全疏散路徑研究[D]. 靳寧.南昌航空大學(xué) 2018
[2]蟻群算法在復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境路徑規(guī)劃中的應(yīng)用研究[D]. 王晨旸.哈爾濱商業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于改進(jìn)蟻群算法的避免擁堵最優(yōu)路徑選擇[D]. 胡昆.西南交通大學(xué) 2018
[4]蟻群算法的研究及其在路徑尋優(yōu)中的應(yīng)用[D]. 杜磊.太原理工大學(xué) 2018
[5]智能應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 李俊杰.吉林大學(xué) 2018
[6]基于改進(jìn)A*算法的近海船舶路徑規(guī)劃[D]. 薛雙飛.武漢理工大學(xué) 2018
[7]大型生活超市火災(zāi)疏散路徑規(guī)劃研究[D]. 張言.天津理工大學(xué) 2018
[8]火災(zāi)環(huán)境中應(yīng)急疏散算法研究[D]. 安德宇.河南師范大學(xué) 2017
[9]基于路徑搜索的改進(jìn)A*算法研究[D]. 張永旭.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[10]地鐵車站火災(zāi)疏散研究[D]. 田鑫.西南交通大學(xué) 2017
本文編號:3688738
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