基于遗传算法的毒气泄漏时最佳疏散路径的研究

当毒气泄漏时,正确的疏散指挥系统是避免和减少人员伤亡的关键,而选择最佳疏散路线又是正确指挥的前提.在基于扩散理论和毒物伤害模型之上,讨论了疏散路径的可行性和当量长度模型,提出了通行难易程度系数和危险系数的概念;然后根据遗传算法具有全局优化搜索最优解集的特点,建立了其模型,并讨论了两点间k条最短疏散路径的求法.图1,表3,参11.     

基于Multi-Agent的矿井人员疏散数值模拟

煤矿井下发生灾害时,井下应急疏散建模仿真可以验证疏散方案是否合理,从而为救灾逃生提供合理指导。目前在煤矿井下人员疏散研究中,对因个体差异导致不同疏散结果的认识和建模尚有欠缺,并且对不同路权评估方法下最低花费路径的选取也鲜有提及。针对煤矿井下出现安全事故时人员的安全疏散问题,基于Multi-Agent与Dijkstra算法,利用RepastJ3.0开发平台,建立了井下人员安全疏散模型,探讨了井下工作人员对巷道网络拓扑关系的认知差异性对疏散效果的影响,以及不同路权评估方法下最低花费路径的选取策略。疏散模型仿真结果表明,该模型能够直观呈现不同类型井下工作人员的动态疏散过程,可以为井下应急疏散方案的制定提供理论支持。     

世博园客运码头应急疏散通道设计和评价方法

在人群行为分析基础上,提出了世博园区内水门/轮渡码头陆域人流疏散路径、应急疏散通道设计方法;结合世博园区客运码头人流应急疏散的四种情景分析,找出最不利的应急疏散情况,建立人流疏散仿真分析模型;采用疏散时间作为关键评价指标,码头疏散通道各区域人流平均密度累积值为辅助指标,建立客运码头人流疏散通道评价方法和评价标准.以世博园区客运码头L2/M2为例开展仿真分析,进行人流组织方案的优化与调整.相关研究成果丰富了国内客运码头人流应急疏散组织的研究理论.     

毒气泄漏时的最佳疏散路径

当毒气泄漏时,正确的疏散指挥是避免和减少人员伤亡的关键,而选择最佳疏散路线又是正确指挥的前提·基于扩散理论和毒物伤害模型之上,把事故伤害范围划分为致死区、重伤区、轻伤区和吸入反应区·接着,讨论了疏散路径的可行性和当量长度模型,提出了通行难易程度系数和危险系数的概念;然后根据网络理论的k最短路解法,讨论了两点间k条最短疏散路径的求法·最后,以某市化工厂的氯气泄漏为例,求出从泄漏点到疏散安全地点的3条最短路线的当量长度分别为24780m,27221m和38679m·     

基于蚁群算法的激光智能消防疏散系统设计

针对当前消防疏散系统在火灾烟雾恶劣环境中存在识别困难、引导方案单一、维护成本高、智能化不足等问题,设计了基于蚁群算法的激光智能消防疏散系统。该系统由信息采集模块、中央处理模块和疏散引导模块组成,智能化实时监控和处理火场情况。火灾发生时,传感器动态采集火场信息,用显示器显示火灾发生地点,经过处理器运用蚁群算法计算出最优疏散路径,最终疏散引导模块把疏散路径以激光接力的形式投影在地面,指导人员动态疏散。通过案例分析,验证了该系统的可行性和优越性。     

基于时间扩展网络的区域疏散公交路径规划

针对城市公交系统应急区域疏散路径规划问题,采用时间扩展网络建模技术对疏散公交路网进行了表达,进而建立了以疏散总出行时间最小化为目标函数的离散、动态疏散网络流模型,将公交网络的疏散路径优化问题转化为混合整数规划问题,并设计了启发式禁忌搜索(TABU)算法,用于快速求解公交疏散路径优化方案.最后,以长春市中心区路网为例,对公交系统的区域疏散问题进行了实证研究,着重对比了CPLEX9.0软件的精确求解与禁忌搜索算法的近似求解之间的性能差异.数值实验结果表明,时间扩展网络模型可以有效反映公交疏散系统的动态性,同时禁忌搜索算法能够在求解效率和求解精度上取得较好的折衷.     

基于RFID人员定位的火灾智能疏散无线诱导系统

为解决结构复杂、人群聚集的建筑火灾中大规模人群智能疏散诱导问题,建立了一个基于无线射频识别(RFID)人员定位技术的火灾智能疏散无线诱导系统。首先在等边三角形模型中利用无线射频识别技术RFID采集信号,经过高斯修正,利用经验数据库,实现人员的快速、准确定位;将RFID人员定位单元等传感器节点采集到的数据通过中心节点上传至嵌入式Web服务器,利用集成了疏散路径优化算法和经验数据库的应用服务器进行人员疏散方案全局优化,并将最优疏散方案下传至控制器节点,无线智能疏散指示灯、LED显示屏和扬声器等控制器节点动作并完成智能疏散诱导。该系统根据人员定位信息、火警状态进行基于疏散路径优化的智能疏散和无线诱导,为建筑火灾疏散安全提供了技术保障。     

智能疏散系统导向标志计算及疏散路径仿真

为了解决大型综合建筑中智能疏散系统在火灾等突发情况发生时可根据复杂建筑结构规划出合理、安全的疏散路径问题,提出了一种基于改进A~*算法的多起点、多出口路径规划方法。通过增加转弯惩罚值,结合火灾影响区域实时信息和火灾中心点的距离改进了估价函数,进而计算出最优疏散路径。依据搜索出的最优路径调整三维楼层地图中各个导向标志方向,从而引导不同位置人员从最优路径疏散逃生。仿真实验结果表明,在计算多起点、多出口疏散路径时,改进A~*算法与传统Dijkstra算法和A~*算法相比,搜索方向更加明确,路径更加平滑,搜索效率更高,运行时间更短,并能结合火灾信息保证疏散路径的安全性。该算法在求解大型综合建筑火灾安全疏散路径方面具有很好的应用前景。     

基于CVT的城市突发灾害下人群疏散方法

提出基于CVT的城市突发灾害下人群疏散的方法,在动态选址的基础上做疏散救援路径规划以及整体的疏散救援系统设计,以提高疏散救援路径规划的准确性,提升人群疏散效率,降低疏散成本.     

复杂建筑火灾中的人员疏散路径多目标规划

针对复杂建筑火灾中的人员疏散动态路径优化策略问题,以火灾情境下的动态疏散网络数据模型为基础,结合网络流优化和群智能方法,构建以最短时间、最小风险水平和最大疏散容量为目标的路径优化模型.通过改进的自适应果蝇算法,实现了节点和路径容量受限的动态疏散路径规划.通过对所建模型的性能测试和疏散过程实验,验证了多目标路径优化模型的有效性.实验结果也反映了多目标路径规划策略更加贴近复杂建筑火灾中的人员疏散实际情况,对于规划不确定因素影响下的复杂空间疏散路径具有可行性.     

韧性交通枢纽中突发大客流疏散优化研究

提升交通枢纽的韧性以应对突发大客流给交通运输系统带来的压力至关重要。基于交通枢纽的内部设施布局，将客流在其内的疏散备选路径抽象为由节点和路段构成的网络图。从改变客流疏散路径角度出发，当发生突发大客流时，考虑开启平时不开放的应急通道用于疏散客流。在已知各起讫点之间的客流量以及客流疏散备选路径的条件下，以最小化客流疏散时间与开启应急通道的广义成本为优化目标，建立客流疏散优化模型，并设计混沌蚁群算法对模型进行求解，得到客流疏散的优化方案。最后以北京南站为案例验证模型与算法，结果显示，在发生突发大客流时，开启合适位置和数量的应急通道可以有效缩短客流疏散时间。该研究从交通枢纽内部的规划布局与客流疏散优化角度，为城市交通枢纽的韧性提升提供了理论支撑。     

突发火灾环境的群体疏散问题研究综述

为了解突发火灾环境的群体疏散问题研究进展,从群体疏散的模型、路径规划问题优化算法、仿真软件研究进行综述,结合火灾环境下群体疏散的特点,总结现有疏散问题的研究方法和成果,展望该领域的研究趋势。研究表明:现有疏散模型主要集中在多种模型和思想融合的研究,对火灾蔓延过程和疏散过程相结合较少;疏散路径问题的求解方面,考虑动态火灾环境下路径规划研究不足;疏散软件方面的研究主要通过国外仿真软件模拟火灾环境下的疏散,缺乏开发适合我国的疏散软件。研究趋势是构建充分考虑疏散者行为和心理、建筑物结构、火灾环境的疏散模型,路径规划算法改进与创新、疏散路径的动态优化。     

重特大事故人员疏散算法设计及系统实现

针对工业企业重特大事故中的人员疏散问题，提出了一种能有效决策、指挥人员疏散的物联网系统.在此基础上，以较短的时间使全部人员疏散为优化目标，设计了一种快速搜索人员疏散路线的启发式算法ERSA.该算法根据厂区内道路和当前人员的分布情况，在规定的时间内通过多次循环迭代优化人员疏散路径.大量对比实验表明，ERSA能够有效地减少疏散时间，与最短路径疏散方法和随机疏散方法相比全体人员的疏散时间分别缩短了15%和28%.     

舰船疏散网络模型通达性分析

摘要： 为研究大型舰船的通达性问题,针对大型舰船与客船的不同点,建立了紧急疏散宏观计算模型.以疏散用时最少及水密性最优为目标,在考虑各个集合点容量限制和同向流、逆向流影响的前提下,采用遗传算法,对不同地点出发的功能组进行疏散路径优选.与基于最短路径的方法对比表明,最短路径不一定是舰船疏散的最优路径.     

基于人群疏散行为的西南山地城镇住区安全韧性提升对策

该研究采用人群疏散模拟来评估山地住区的疏散能力和现行灾害响应预案,从建筑布局形式、路网结构、出入口分布和绿地形态等方面出发,基于模拟结果提出了人群的疏散组织方案。采用线程代理模型开展了人群疏散模拟,基于潜在路径、空间围合程度和绿地空间布局3个变量设立了对比组,分析了总体耗时、累计路径、拥堵特征和不同路段的人数变化,总结了山地空间结构对人群疏散行为和总体安全的影响机制,为中国西南山地城镇住区的疏散安全规划和适灾性设计提供了支撑。     

中美地铁车站火灾疏散设计规范对比与分析

通过比较分析中国现行的<地铁设计规范>与美国消防协会最新的<轨道交通客运系统标准>在火灾情况下地铁车站的紧急疏散计算方法、各类疏散设施的指标取值,指出中国规范中自动扶梯的疏散通行能力取值偏高,没有明确给出各类疏散设施的疏散步行速度等指标,同时提出中国规范在疏散设计规定方面的不足,为日后规范的修订与完善提供参考.     

旅游高峰期双目标交通拥堵疏散路径优选方法

随着私家车出行比例日益增长,景区旅游交通拥堵现象严重,交通事故频发,高效、合理的交通拥堵疏散路径优化方法是缓解这一问题的根本途径。本文考虑交通拥堵环境下游客路径选择心理,将疏散路线的复杂度最小作为优化目标之一,建立了基于路线复杂度与疏散时间的双目标拥堵疏散路径优选模型,将疏散路线的复杂度定义为疏散路径总长度,认为疏散区域路网中各路段上的车辆平均运行速度是随时间的推移连续递减的函数,应用Dijkstra设计了模型的求解算法,仿真结果验证了模型的有效性。     

基于路网风险的化工园区疏散路径模型

在分析化工园区事故影响严重程度的基础上,提出了一种基于路网风险的化工园区疏散路径模型。首先,基于化工园区事故的事故统计和事故概率,建立针对性的事故模型并定量计算事故后果及区域个人风险;然后,构建基于路网风险的化工园区疏散路径模型,根据影响疏散人员路网选择的3个因素,即距疏散出口的距离、疏散位置的可疏散空间、疏散位置的风险来计算路网的风险;最后,利用Dijkstra算法计算事故场景下该疏散场景的避开事故影响且疏散时间较短的路径。仿真结果表明,所提出的路径选择模型可以规划出有效避免事故影响范围的、较为安全的疏散路径,有助于化工园区规划应急疏散路径,给疏散人员转移及园区疏散设计提供参考借鉴。     

突发灾难下大型路网中的人员疏散模型

为减少突发灾难下人民生命财产的损失,研究适合中国国情的大型路网环境中人员疏散问题.在分析突发性灾难发生的类型、扩散模式及其对大型路网运输能力影响的基础上,设计了灾难对路段的影响矩阵;采用以公共交通为主,私家车辆为辅的人员疏散方案,建立由虚拟疏散起点模块、虚拟疏散终点模块、流量分配模块和疏散时间预测模块组成的大型路网人员疏散模型;并应用实际路网和模拟路网进行仿真.结果表明:设计的疏散模型能在较短时间内,得到最优疏散路线,并快速分配路段流量;针对大型复杂的路网,也能在1 min内设计出疏散最佳的路径,并得到各疏散节点上的实时流量;该方法可以为决策人员制定疏散计划提供依据,提高受灾人员疏散效率,减少生命财产损失.     

数字孪生驱动的冬奥场馆消防安全动态疏散方法

提出了一种数字孪生驱动的消防疏散动态引导方法,解决了目前建筑物安全疏散表达方式以二维为主,疏散路径规划不能根据火灾的发展态势实时动态地进行,且不能考虑人员的位置因素等问题。该方法综合利用BIM(building information modeling)和物联网搭建面向疏散的数字孪生模型,并整合该模型中的空间、室内环境和人员位置信息,利用Dijkstra算法进行疏散路径规划。以2020年北京冬奥会雪车雪橇场馆中某建筑为例,该模型较好地实现了环境信息实时采集、室内布局三维可视、火灾警报、室内人员定位、疏散路径规划等功能。