基于Lévy Flight的地震搜救模拟研究

地震是一种极其严重的自然灾害。由于地震灾害救援密切关系到灾区人民的生命财产安全,关于灾后救援的科学调查研究因此也具有实践指导意义。搜救行动是一个需要合作的过程。探讨合作搜救的复杂特性,对指导救援行动意义重大。随机游走模型在众多领域中已经得到了广泛的应用。将随机游走模型中的一种,Lévy Flight引入到搜救模拟的研究中来,建立基于合作的搜救模型。基于初始救援物资有限的前提,将被困幸存者存活率这一因素加以考虑,提出了救灾物资这一概念,并与幸存者存活率相结合。探讨在初期物资有限的前提下,不同规模的救援队配置对救援工作开展的影响以及新的合作规则在救援中发挥的作用。结果表明,模型能在一定程度上描述灾后搜救过程,对加深搜救工作的理解及对策制定有一定的指导作用。     

基于PSO的载荷受限的灾后救援任务分配问题研究

[目的]针对灾后救援问题,研究多直升机多任务含约束灾后救援任务分配问题,给出基于微粒群优化的问题求解方法,以获取各直升机的救援分配方案.考虑救援时间和直升机载荷有限,期望在有限的时间内救援最多的被困人员.[方法]首先,针对问题特性,考虑上述约束和目标,建立问题的数学模型;其次,采用改进的微粒群算法对所建模型进行求解,主...     

基于CEEMDAN-WPT联合去噪的灾后求救信号能量分布特征研究

在隧道、矿山等复杂环境的地下工程灾后救援中,求救敲击信号微弱且经常淹没在噪声环境中,如何有效拾取求救敲击信号是灾后救援的关键问题。该文以现场敲击数据为基础,选取钢架、钢管、铁锤等不同类型的敲击信号进行对比研究。首先采用自适应噪声完备集合经验模态分解的改进算法(CEEMDAN)对信号进行分解,运用功率谱密度、相关系数和方差贡献率分析方法选择包含有效信息的IMF分量,再利用小波包阈值去噪(WPT)对信号进行分层滤波,最终得到信号的工作特征信息;其次利用小波包分析模块分别求得每个节点重构信号的小波包频带能量,研究不同类型敲击信号在频带内的能量分布特性,并比较其频带能量的分布差异。结果表明,钢架、钢管、铁锤等敲击信号的能量分布大致相同,多集中于0～250 Hz;通过能量频带细化分析发现,在能量波峰处,钢架敲击地面占比最少,铁锤敲击地面占比最多,该文方法可为灾后求救信号的有效识别提供基础,且为救援设备的传感器参数选择提供依据。