針對(duì)目前大型生活超市火災(zāi)疏散的實(shí)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(jìn)展,并討論了國(guó)內(nèi)外智能疏散系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。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(shì)能趨勢(shì)算法,闡述了算法原理及數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)所研究對(duì)象的特點(diǎn),分別對(duì)三種算法加以改進(jìn)和優(yōu)化,對(duì)蟻群算法引入啟發(fā)式函數(shù),加強(qiáng)目標(biāo)啟發(fā)力度,是算法搜索效率更高;對(duì)Dijkstra算法引入多源點(diǎn)目標(biāo)規(guī)劃,使算法根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)向多源點(diǎn)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(duì)勢(shì)能趨勢(shì)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(duì)已規(guī)劃出的路徑進(jìn)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(yùn)行,通過大量的仿真實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)每種算法的可行性,分析其優(yōu)缺點(diǎn),并通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)將不同算法進(jìn)行對(duì)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(cè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)起來,通過探測(cè)設(shè)備探測(cè)到的火災(zāi)信息實(shí)時(shí)限定危險(xiǎn)區(qū)域,算法可在避開危險(xiǎn)區(qū)域的情況下... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

安全疏散時(shí)間判據(jù)圖

第三章 疏散路徑規(guī)劃算法的原理及改進(jìn)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(shí)際情況劃分成大小相同的柵格，邊緣部分不足一個(gè)的按一個(gè)柵格補(bǔ)足，把要規(guī)劃的區(qū)域補(bǔ)成一個(gè)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(wú)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(shí)，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(gè)了安全閾值，則該區(qū)域內(nèi)的柵格被自動(dòng)定義為障礙柵格，路徑只能在可行區(qū)域內(nèi)規(guī)將每個(gè)柵格里的人都以柵格中心點(diǎn)作為起點(diǎn)來規(guī)劃路徑。

從當(dāng)前點(diǎn)到出口累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)值最小的一條路徑。 = arg ∑ （3-2）3.2 蟻群算法及其改進(jìn)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(shí)候，會(huì)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(shí)，螞蟻選擇路徑的概率是隨機(jī)的，由于信息素濃度與路徑長(zhǎng)度成反比，后續(xù)螞蟻會(huì)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(shí)，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(shí)蟻群算法具有較強(qiáng)的魯棒性，當(dāng)個(gè)別螞蟻以小概率犯錯(cuò)時(shí)，整體不易受到個(gè)別因素的影響[46]。螞蟻覓食的過程如圖 3-2：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2909054