針對目前大型生活超市火災(zāi)疏散的實際情況,分析了目前火災(zāi)疏散的研究現(xiàn)狀以及疏散路徑規(guī)劃的研究進展,并討論了國內(nèi)外智能疏散系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢。在研究智能疏散核心問題的基礎(chǔ)上,文章研究了三種疏散路徑規(guī)劃算法,分別為:柵格蟻群算法,Dijkstra算法,勢能趨勢算法,闡述了算法原理及數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)所研究對象的特點,分別對三種算法加以改進和優(yōu)化,對蟻群算法引入啟發(fā)式函數(shù),加強目標(biāo)啟發(fā)力度,是算法搜索效率更高;對Dijkstra算法引入多源點目標(biāo)規(guī)劃,使算法根據(jù)不同節(jié)點向多源點規(guī)劃路徑,更適用于大型超市的火災(zāi)疏散路徑規(guī)劃;對勢能趨勢算法引入搜索系數(shù),避免算法陷入局部極小的情況,并采用路徑比較法對已規(guī)劃出的路徑進行優(yōu)化,使路徑更加平直,合理。將優(yōu)化后的算法程序在LabVIEW2015開發(fā)環(huán)境下編寫出來,使每種算法可以仿真運行,通過大量的仿真實驗檢驗每種算法的可行性,分析其優(yōu)缺點,并通過對照實驗將不同算法進行對比,得出Dijkstra算法是適用于大型生活超市火災(zāi)疏散路徑規(guī)劃的最佳算法。后期可將控制算法與消防探測設(shè)備聯(lián)動起來,通過探測設(shè)備探測到的火災(zāi)信息實時限定危險區(qū)域,算法可在避開危險區(qū)域的情況下... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

安全疏散時間判據(jù)圖

第三章 疏散路徑規(guī)劃算法的原理及改進3.1 環(huán)境模型的建立將要規(guī)劃路徑的區(qū)域根據(jù)實際情況劃分成大小相同的柵格，邊緣部分不足一個的按一個柵格補足，把要規(guī)劃的區(qū)域補成一個矩形[43]，將原本就有障礙物的柵格標(biāo)不可行區(qū)域，剩下的柵格就是正常情況下的可行區(qū)域，如圖 3-1 所示，著色部分代礙柵格，無顏色區(qū)域代表正常柵格。在這些沒有障礙物的區(qū)域每隔一定的距離安裝和煙氣傳感器，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，如果某區(qū)域內(nèi)的溫度和煙氣傳感器數(shù)值有任何一個了安全閾值，則該區(qū)域內(nèi)的柵格被自動定義為障礙柵格，路徑只能在可行區(qū)域內(nèi)規(guī)將每個柵格里的人都以柵格中心點作為起點來規(guī)劃路徑。

從當(dāng)前點到出口累計風(fēng)險值最小的一條路徑。 = arg ∑ （3-2）3.2 蟻群算法及其改進3.2.1 蟻群算法的基本原理蟻群算法是一種仿生學(xué)算法，它模擬螞蟻覓食的原理規(guī)劃路徑。螞蟻可以在沒有任何提示的情況下找到食物或者返回蟻窩，并在周圍環(huán)境發(fā)生變化后，重新搜索到最佳路徑[45]。螞蟻在尋找食物的時候，會在其走過的路徑上釋放出信息素，在食物源和蟻窩處信息素濃度最高，其他螞蟻在感知范圍內(nèi)能夠察覺到這種信息素，在最開始時，螞蟻選擇路徑的概率是隨機的，由于信息素濃度與路徑長度成反比，后續(xù)螞蟻會選擇信息素濃度較高的路徑走，當(dāng)某條路徑上的螞蟻越來越多時，這條路徑上的信息素濃度也越高，其余的螞蟻選擇這條路徑的概率也越高，這就是蟻群算法的正反饋效應(yīng)，同時蟻群算法具有較強的魯棒性，當(dāng)個別螞蟻以小概率犯錯時，整體不易受到個別因素的影響[46]。螞蟻覓食的過程如圖 3-2：

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于改進勢場蟻群算法的機器人路徑規(guī)劃[J]. 王曉燕,楊樂,張宇,孟帥.  控制與決策. 2018(10)
[2]考慮人-環(huán)因素的地鐵站疏散速度修正模型與仿真[J]. 鄭霞忠,向蕾蕾,晉良海,陳述,陳雁高.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2017(08)
[3]基于蟻群算法的火災(zāi)動態(tài)疏散[J]. 傅軍棟,劉業(yè)輝,李江輝.  華東交通大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[4]火災(zāi)蔓延對室內(nèi)人員疏散路徑規(guī)劃的空間影響[J]. 牛磊,李秀霞,宋宜全,李毅,張宏敏.  消防科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[5]關(guān)于大型商場消防安全疏散設(shè)計的探討[J]. 尹大勇,趙春林.  門窗. 2015(09)
[6]大型超市火災(zāi)人員疏散路徑優(yōu)化研究[J]. 邢志祥,丁芙蓉,唐亮,歐紅香,郝永梅.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2015(02)
[7]基于Dijkstra算法的最優(yōu)解列斷面快速搜索方法[J]. 王乙斐,唐飛,劉滌塵,廖清芬,楊健,汪頌軍.  電力自動化設(shè)備. 2015(04)
[8]一種利用改進A*算法的無人機航跡規(guī)劃[J]. 占偉偉,王偉,陳能成,王超.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(03)
[9]建筑火災(zāi)中智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)對人群疏散影響的仿真[J]. 鄭斌,冉海潮.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2015(01)
[10]大型商場消防安全疏散設(shè)計探析[J]. 魏曉光,王宗禹.  低溫建筑技術(shù). 2014(11)

碩士論文
[1]高層建筑火災(zāi)時期人員安全疏散影響因素的研究[D]. 郝展飛.河北工程大學(xué) 2017
[2]路徑規(guī)劃算法的研究及應(yīng)用[D]. 謝娟.電子科技大學(xué) 2015
[3]基于改進蟻群算法的火災(zāi)疏散路徑優(yōu)化研究[D]. 雷春英.武漢理工大學(xué) 2014
[4]地鐵突發(fā)火災(zāi)時人員安全疏散影響因素研究[D]. 王海芹.西安建筑科技大學(xué) 2010
[5]基于蟻群算法的最優(yōu)路徑選擇研究[D]. 陳艷.北京交通大學(xué) 2007
[6]大型商場安全疏散研究[D]. 祁曉霞.重慶大學(xué) 2005



本文編號：2909054