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。     

基于改进萤火虫算法的人群疏散仿真

基本萤火虫算法在人群疏散仿真中存在疏散速度慢、疏散路径不平滑的缺陷,针对该问题,提出一种改进萤火虫算法。借鉴微粒群算法的位置更新策略,将全局最优引入到萤火虫算法的位置更新过程。与原始算法相比,改进后的算法在收敛速度和求解精度方面有明显的提升。在搭建的3D仿真系统中,对改进后的算法进行人群疏散仿真实验。仿真实验表明,该算法能够实现人群远离危险源并最终到达目标安全区域的路径规划,仿真效果逼真。与原始算法及微粒群算法相比,该算法在提高人群疏散速度的同时,也提高了疏散路径的平滑性和稳定性。     

基于Agent模型的高校公寓楼人群疏散仿真研究

校园安全是社会安全的重要组成部分,是城市应急治理的基础性工作,关系到广大师生的生命安全,关系到社会的安定和谐。为了提升高校应急能力,以某高校学生公寓楼为研究对象,通过实地考察与利用Pathfinder软件模拟的方法,研究出口数量、群组行为、疏散引导、宿舍人数等因素对高校公寓楼疏散过程的影响。通过仿真结果发现：出口数量的增加对提高疏散效率的作用是有限的;群组行为会影响疏散过程;合理的疏散引导可以有效提升疏散过程的安全性;宿舍人数应根据建筑疏散要求、建筑布局和居住成本综合确定。文章有针对性地提出完善出口数量和宿舍人数、加强应急宣传教育、设置疏散引导员等建议,为指导高校公寓楼应急管理工作提供了科学依据。     

基于多目标规划和智能体仿真的社区疏散方案

快速疏散灾民是地震发生后短时间内的首要任务之一,提前规划避震场所、设计社区人员疏散方案能为灾后应急提供有效保障.该文提出了一种基于多目标规划和智能体仿真的社区人员疏散方案设计方法,综合考虑救援机构可达性、交通便利性、避震场所容纳能力等因素,基于多目标规划设计不同避震场所个数下的最优疏散方案,结合Pathfinder软件...     

基于社会力模型的地铁站人群疏散仿真研究

针对地铁站应急情况下人群疏散影响因素复杂的问题,以北京市某地铁站为例,基于社会力模型,运用Anylogic动态仿真软件模拟了不同因素干扰下的地铁站场景人群疏散,研究应急情况下运行时段、疏散指导、硬件设施、应急通道、闸机延误等不同因素对人群疏散的影响进行了深入分析.仿真结果表明:疏散指导、应急通道、闸机刷卡等因素对疏散效...     

基于行人运动模型的人群疏散三维仿真

以人群运动过程中人与人和人与建筑之间的相互作用为出发点,探讨了行人群集行为疏散模型及三维仿真问题.建立了一种基于人员行为细节的微观离散仿真模型,采用蒙皮动画和有限状态机技术实现对人物行为和人物模型细节状态的控制,可以实现人群疏散过程的动态三维可视化仿真.     

基于元胞自动机的小学生群体应急疏散仿真研究

针对各类拥堵踩踏事故的高发对象"小学生群体",在一般元胞自动机模型上的基础上,引入推搡挤压概念描述小学生运动过程中特有的行为特征,建立了相应的元胞自动机应急疏散模型。数值模拟重点研究了不同密度下发生挤压的人数对疏散效率的影响,并对疏散过程中出现的典型时空动力学特性进行了讨论。结果表明:在低密度下,发生推搡挤压的人数对疏散效率影响甚微;随着密度的增加,疏散过程中出现局部的拥挤,推搡挤压的人数比例增大将导致疏散效率显著下降;当学生初始密度为0.7,挤压人数比例为80%时,疏散效率相对无挤压人数情况下下降了近70%.     

火灾中基于个体行为的人群疏散仿真

为了指导火灾中的人群疏散,研究了一种新的人群疏散模型用于提高人群疏散仿真的真实性.通过分析个体对火灾警报的不同响应时间,个体在疏散过程中采取的不同运动速度,个体间的组运动方式,个体的出口选择等因素对人群疏散的影响,建立了个体行为特征与元胞自动机相结合的人群疏散模型.该模型包括个体对火灾警报响应模型、个体逃生速度模型、组...     

虚拟人群仿真的路径规划新算法

提出了一种用于虚拟人群仿真的路径规划新算法.该算法由全局路径规划模块和局部避碰模块组成.全局路径规划模块利用具有最短距离约束的Delaunay三角形方法分割虚拟环境,并由具有距离信息的单元入口图进行表示;局部避碰模块利用相互速度障碍物方法,并加入了停止规则.实验结果表明:通过对具有距离信息的单元入口图的遍历可获得并存储...     

基于多智能体系统仿真的最短路径规划

针对有向图最短路径问题,提出了通过多智能体系统仿真的方式求解有向图最短路径的方法.首先,把有向图中的节点、边都建模为智能体对象;其次,设计机器人智能体从源点沿有向边移动对节点实现遍历,利用机器人智能体的自我复制能力和边断开能力实现对节点的并行访问并保证任何节点最多被访问一次;最后,利用Anylogic开发多智能体最短路径仿真系统进行方法验证.仿真结果表明,多智能体最短路径仿真系统能快速找出有向图最短路径,算法时间复杂度与Bellman-Ford算法相同.     

基于群体智能的群体机器人研究

本文首先对群体机器人的发展状况进行了介绍以及群体智能理论进行了阐述，讨论了群体机器人技术中的群体通信、群体控制、系统冲突等主要研究内容，并对该领域内的几个应用进行了介绍，最后提出了未来几个群体机器人系统的应用方向。     

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.     

基于智能体进化算法的路径规划研究

本文采用智能体进化算法来解决迷宫中路径规划问题。通过分析迷宫路径规划问题的特点,对所采用的智能体进化算法的各个环节进行了细致的分析,包括问题的定义、智能体的表示和编码、行为及智能体能量函数的设计。     

基于改进蚁群算法的古建筑群火灾疏散路径规划

针对古建筑群突发火灾的情况下,为了在保证人员可安全通行的条件下规划出最短疏散路径,提出了一种基于改进蚁群算法的路径搜索模型,对算法的启发函数、回退策略、信息素浓度、信息素挥发系数进行了改进。并以云南大理巍山古城内部实际地形为例建立栅格图模型,通过仿真模拟实验对改进算法的参数组取值进行测试选取,确定参数组取值后,对改进蚁群算法的可行性进行仿真模拟实验,证明改进蚁群算法提高了算法的收敛速度和全局搜索性,降低了算法陷入局部最优解的可能性。     

交通枢纽应急疏散仿真和智能指示灯设计研究

针对大型综合交通枢纽在火灾情况下人员能否及时准确逃生的问题,文章采用人员疏散仿真模拟软件Pathfinder研究了某枢纽在不同火灾场景下应急疏散过程,获得了人员逃生疏散时间,并根据不同的疏散场景优化人员应急疏散路线,最后提出可以依据不同火灾疏散场景智能变换指示方向、显示距离等较多疏散信息的优化指示灯系统,向疏散人群传达应急疏散线路,以提高乘客的疏散效率和减少人员伤亡。     

地震人群疏散动力模型及仿真分析

为了模拟地震时建筑中人群疏散行为,基于人群行为特点,建立了连续性的人群疏散动力模型,推导了模型中人的驱动力,人与人之间的相互作用力,人与障碍物之间的阻碍力,以及人在建筑物中所受地震力的表达式,其中地震力是根据地震烈度不同进行量化的.运用VB编程对一疏散场景进行不同地震烈度下疏散仿真分析.结果表明:人的驱动力是随地震烈度和速度的增加而线性增加的;人与人的相互作用力是随他们之间的距离及速度而变化的,其大小先增加,后减小,随后趋于0;人在建筑物中疏散的地震力与地震烈度相关,烈度越大,地震力越大;最后,作者也讨论了疏散过程中合力的变化规律.该模型可以更为真实地模拟地震中的人群疏散行为,为指导地震时人员疏散提供理论依据.     

基于混合蛙跳算法的层次化群体路径规划

在复杂的群体运动场景中,传统路径规划方法具有计算量大、耗时长、效果生硬等缺点。为此笔者提出了一种层次化路径规划方法,将群体路径规划问题分为两个层次,在底层使用A*算法进行全局路径搜索,规划出一条从起始点到目标点的全局最优路径,使群智能算法进行上层局部路径规划时只考虑上层粒子间的碰撞;在上层采用混合蛙跳算法并结合多线程技术进行个体路径的动态规划。仿真实验结果表明：所提出的方法有效降低了群体路径规划中的算法复杂度和时间复杂度,在较为复杂场景下能够逼真和高效地进行群体运动仿真。     

基于Pathfinder的高层建筑应急疏散仿真研究

高层建筑应急疏散问题是公共安全的重要组成部分,疏散仿真是研究应急疏散问题的重要手段.根据Marchant的避难理论,结合实际案例,应用Pathfinder软件模拟人群的应急疏散行为,对高层办公建筑的应急疏散进行整体研究.从仿真模型的疏散模式选择、参数设置及疏散的时序分析入手,对案例大楼的房间疏散、楼层疏散以及整栋楼的疏散进行了仿真研究,结果显示建筑内所有人员能在安全时间内成功疏散,最后基于仿真结果对高层建筑的应急疏散设计提出建议.     

基于模糊控制器的移动机器人路径规划仿真

借鉴模糊控制的思想来解决移动机器人路径规划中的避碰问题，介绍了模糊控制的理论基础，对路径规划算法进行了推导，在总结经验建立模糊规则的基础上，运用模糊推理，构造出一张实践效果较好的控制响应表．仿真结果表明，该算法应用于移动机器人路径规划具有正确性、实用性和智能性等，该方法计算量小，运算速度快，提高了机器人控制的速度．     

基于多自主智能体的电影混战群体仿真

群体动画一直是电影制作领域具有挑战性的研究热点.针对目前电影混战场景数字化仿真存在的运动模式单一、真实感较差、工作量大等问题,提出基于多自主智能体的电影混战群体仿真方法.首先,根据场景规模和角度智能划分作战区域,并建立相应的局部KD树(K-dimension tree);然后,在个体角色具有视觉感知、避障、逃避、智能调用动作数据等行为的基础上,对混战场景中的群体角色进行智能控制,实现群体聚集、追随、智能搜索攻击目标等行为.实验结果表明,该方法是可行的,能够较好地模拟电影混战场景中复杂的多角色智能运动,且具有较高的逼真度.