改进蚁群算法的火灾环境疏散路径规划研究

针对建筑物火灾人员疏散问题,以保证火灾人员安全撤离为目标,提出火灾环境下改进蚁群算法的路径规划模型。构建方向性信息函数,当搜索方向靠近目标节点,方向性信息函数的值增大使信息素差异化;根据火灾影响程度建立火灾等级函数,使转移概率随着火灾等级的增大而减小,减少蚁群寻路的盲目性;通过分析火灾影响因素建立等效长度并构建启发函数,避免陷入局部最优;结合火灾等级函数自适应调整信息素挥发系数,加快了火灾路径信息素挥发速度,提升算法全局搜索能力;同时在信息素更新策略中引入奖惩系数和模糊控制,提升疏散系统的鲁棒性以及路径平滑度,并对全局信息素进行限制,以平衡算法的局部开发与全局搜索能力。经仿真实验验证,改进的蚁群算法在有无火灾的情况下都能高效地规划出疏散路线。     

一种应急疏散最短路径的数学建模方法

针对城市应急疏散的路径选择,运用数学方法讨论了最短路径的建模问题。使用模糊概念和图论分析方法分别对应急疏散路径规划优化中的路径权值量化和结点约束图转化进行分析,给出相应的解决方法,并结合简单例子说明了解决问题的步骤与方法。     

煤矿紧急救援实时最短路径的研究

煤矿事故紧急救援是一个艰难的任务,救援的关键是探明事故的发生地点、事故的影响范围和救援的最短路径.论文采用GIS独特的空间分析功能,构造了煤矿项目的关系模型和巷道数据库,建立了基于Dijsktra优化算法的实时最短路径搜索算法,为紧急救援指明了最短救援路径,给出了分析过程和可行性证明.     

结合最短路径改进的社会力人群疏散仿真模型

社会力模型广泛应用于人群疏散仿真,针对该模型在仿真过程中存在行人停滞不前、无法通过非凸边形障碍物和疏散路径与行人实际选择的路径不相符等问题,提出了一种社会力改进模型.该模型基于场景中的障碍物生成路径节点,利用这些节点生成无向图,同时考虑了节点的安全系数和拥挤系数对节点通行性的影响生成最短疏散路径.通过改进后的社会力模型...     

融合多种上下文的室内应急疏散导航位置模型

针对室内应急响应中如何科学、高效地对人员进行个性化实时疏散导航问题进行了研究,构建了一种面向复杂室内环境下融合多种上下文的应急疏散导航位置模型。利用改进的Dijkstra算法,结合实际环境动态上下文计算出实时疏散导航路径,为不同类型用户提供地图导航、语音导航、短信导航等个性化服务,同时为应急指挥者提供辅助决策支持。并以医院为例进行了实验,实验表明基于该模型及算法能够高效计算出满足不同类型用户需求的实时疏散导航路径,可应用于医院、商场等环境的应急疏散导航与救援中。     

一种用于大型建筑火灾中的应急疏散算法

大型建筑发生火灾后,在现场情况比较复杂的情况下,尽快选择一条既安全、疏散时间又短的疏散路线,是室内人员安全快速的撤离的重要保障。本文在最短路径算法的基础上,提出了一种有效的有计划的应急疏散算法。此算法能有效的缩短总疏散时间,并且综合考虑到实际人流密度以及不同的通道环境对疏散路径的影响,更好地符合应急疏散的实际需求。     

基于改进蚁群算法的最短路径问题研究

最短路径问题是智能交通：交通网络分析中的一个重要问题。文章分析了基本蚁群算法在求解交通网络两点之间最短路径时所出现的问题,并针对这些问题,在方向引导及信息素更新等方面对算法进行了改进。实验证明,改进后的方法较基本蚁群算法能准确快速地找到交通路网中两点间的最短路径,是切实可行的。     

隧道火灾疏散模型实时仿真算法的实现

由于隧道火灾的人员疏散难题,提出一种基于网格选择的隧道火灾人员疏散模型算法,设计了人员类型、奔跑速度、奔跑方向、人员所在环境等疏散属性参数,建立基于网格化离散场变量和坐标值的仿真模型。该算法克服了常用的元胞自动机算法计算量大,实时仿真比较困难的缺点。最后,利用Open Inventor进行了计算机仿真,并应用该仿真模型进行了分析,从逃生通道对疏散时间的影响及诱导标志设计对疏散时间的影响两方面验证了模型的有效性,并可直观地为安全疏散设计提供理论依据。     

基于蚁群算法的拥堵交通最短路径研究

针对当前交通网络在路径选择研究中,存在只考虑静态交通网络的路径选择的问题,提出了利用蚁群算法的拥堵交通网络的最短路径算法,建立了采用Petri网的交通网络模型,运用蚁群算法对静态交通网络进行了最短路径求解,并加入天气状况、道路容量等动量建立动态交通网络.运用层次分析法并结合Petri网对交通拓扑图进行了最短路径的探索并进行了对比分析.研究结果表明在道路拥挤的情况下,动态交通网络下的路径算法可以为出行者找到更快捷方便的路线.     

基于蚁群算法的最短路径问题的研究和应用

求解交通路网中两点间的最短路径是智能交通系统中一个重要的功能,为了更为准确快速的找到最优解,本文尝试采用带有方向引导信息的蚁群算法来实现此功能。实验结果表明,该方法能较为准确的找到交通路网中两点间最短路径的最优解,搜索效率高、搜索最优解的能力强,对于智能交通系统中最短路径搜索的功能实现问题有一定的参考价值和实际意义。     

基于元胞自动机的普通超市火灾疏散模型的构建

通过分析已有的元胞自动机理论,结合人员疏散的特点,构建了考虑出口吸引力、火灾排斥力、摩擦力、排斥力和从众吸引力的普通超市火灾疏散模型。该模型充分考虑了多个因素对疏散过程的影响,对影响因素进行归一化处理,以综合影响因素建立的元胞转移强度作为行人移动规则。针对超市疏散人数、出口宽度及相隔距离、从众心理对疏散时间的影响进行了研究,并采用仿真疏散软件Pathfinder+FDS对模型进行验证,说明疏散模型具有一定可信性。研究表明行人疏散时间随人数呈线性正相关,人数存在临界值;出口宽度越宽或出口越多疏散时间相对越短,当达到出口阈值时对疏散时间影响不大;在陌生疏散环境或紧急情况下适当的从众行为会提高疏散效率。     

On elliptical model for forest fire spread modeling and simulation

A new approach for the derivation of elliptical model of steady-state forest fire spread in time based on classical envelope theory is described. The derivation of this model known in the literature is based on the introduction of a special transform of co-ordinate system which allows to utilize geometrical properties of points lying on common tangent line of two circles. However, the use of this transform means the necessity to apply some specific assumptions onto the model. The proposed new procedure allows us to derive the model without the use of this transform. The new approach enables to better explain the internal coherence of studied problem, assumptions and limitations of the model, as well as to suggest its further generalizations.     

Integrating fire spread patterns in fire modelling at landscape scale

Fire spread modelling in landscape fire succession models needs to improve to handle uncertainty under global change processes and the resulting impact on forest systems. Linking fire spread patterns to synoptic-scale weather situations are a promising approach to simulating fire spread without fine-grained weather data. Here we present MedSpread—a model that evaluates the weights of five landscape factors in fire spread performance. We readjusted the factor weights for convective, topography-driven and wind-driven fires (n = 123) and re-assessed each fire spread group's performance against seven other control simulations. Results show that for each of the three fire spread patterns, some landscape factors exert a higher influence on fire spread simulation than others. We also found strong evidence that separating fires by fire spread pattern improves model performances. This study shows a promising link between relevant fire weather information, fire spread and fire regime simulation under global change processes.     

时间尺度与选择倾向性协同作用下的演化博弈模型

针对合作行为的涌现与维持问题，基于演化博弈理论和网络理论，提出了一种促进合作的演化博弈模型。该模型同时将时间尺度、选择倾向性引入到演化博弈中。在初始化阶段，根据持有策略的时间尺度将个体分为两种类型：一种个体在每个时间步都进行策略更新；另一种个体在每一轮博弈后，以某种概率来决定是否进行策略更新。在策略更新阶段，模型用个体对周围邻居的贡献来表征他的声誉，并假设参与博弈的个体倾向于学习具有较好声誉邻居的策略。仿真实验结果表明，所提出的时间尺度与选择倾向性协同作用下的演化博弈模型中，合作行为能够在群体中维持；惰性个体的存在不利于合作的涌现，但是个体的非理性行为反而能够促进合作。     

宏观场景指导下的微观agent人员疏散仿真模型*

现有的微观agent模型难以描述人群分布和人群运动对疏散过程的影响,为此建立宏观场景指导下的微观agent人员疏散仿真模型,并考虑疏散过程中“推挤—穿行”行为的影响。该模型重点模拟了宏观场景中人群分布及“推挤—穿行”对人员疏散的影响。仿真实验表明该模型可以帮助agent选择更合适的疏散路线,并验证了疏散过程中发生“推挤—穿行”将会延长疏散时间,结果比较符合实际,证明了该模型的合理性和适用性。     

Fuzzy decision making model for selection of real time location systems

Real Time Location Systems (RTLS) have gained importance in contemporary world since they allow real time positioning of assets, people and workflows. They can be used in different sectors to increase work efficiency and quality in areas of application. The selection of the appropriate RTLS technology becomes a major decision problem since it has a multi-criteria structure which includes both qualitative and quantitative factors. In this study, a decision making model is developed for selection of the appropriate RTLS technology for companies operating in different sectors. Three main criteria are determined by existing literature and with the help of the experts, namely economic, technical and implementation factors. The Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FAHP) method is proposed to select the appropriate RTLS technology. Also sensitivity analysis is performed according to the incremental rates of main criteria. The model is applied to a hospital in Turkey considering three types of RTLS systems which are given as IR–RF hybrid, UHF RFID and Active RFID. Since the scores of the hybrid system for economic, implementation and technical factors are higher comparing the other technologies, it is selected as the best alternative.     

建筑物火灾人员疏散的计算机仿真

将建筑物在平面上划分成能反映人员具体位置的几何坐标网格,根据不同人员在不同网格内的移动特性确定其移动速度,建立了描述人员疏散过程的数学模型,用场模拟的方法可以准确得到建筑物疏散时间和人员疏散轨迹,其仿真结果与国外同类软件对比具有较好的精度。     

多源信息约束下的路径选择模型与算法

针对交通诱导管理措施的制定常缺乏理论支持的问题,提出信息约束机理作用下的时变路径选择行为研究方法。从人的知觉角度出发基于模糊聚类算法深入解析了多源交通信息(MSTI)的约束规律,借助VISSIM软件模拟路网环境并构建交通状态模式识别模型模拟信息约束下出行者的心理活动。采用意向(SP)调查法获取驾驶员在路网中的路径选择决策数据,并利用Biogeme软件对行为数据建模。结果表明,当偏好路径拥挤不严重时,信息很难对行为产生约束,出行者更倾向于坚持偏好路径;但随着偏好路径拥挤加剧,在信息影响下路径变更行为渐趋频繁,相应的信息对行为的约束也逐渐增强。研究结论为信息环境下出行者的不完全理性行为研究提供了思路及借鉴,并可为交通管理部门提供决策支持。     

分布式AP选择策略在室内定位中的应用

由于物体遮挡和无线接入点(AP)故障等因素,导致将所有AP节点作为特征输入的定位效果并不一定最优.传统AP选择方法通过比较整体区域的信号特征参数进行选择,并没有考虑不同子区域与AP节点之间的相关性.针对该问题,提出一种分布式AP选择算法,能够有效去除较大噪声和位置分辨能力弱的AP节点.通过将室内区域划分为若干个子区域,并计算子区域与AP节点的相关性,选取相关性优的AP节点作为该子区域的训练节点,最后通过深度置信网络模型进行定位模型训练.实验结果表明:在12m ×12m的区域范围内,该算法平均定位误差为0.4151m,较BP算法、RADAR算法而言,平均定位误差分别降低了35.95％,46.78％,运行时间分别减少了22.8％,32.9％.