建筑物智能疏散系统最优路径研究-论文.pdf

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1、Microc0mputerApplicationsVo1．31，No．6，2015研究与设计微型电脑应用2015年第31卷第6期文章编号：1007—757X(2015)06—0022—04建筑物智能疏散系统最优路径研究胡治国，贾珍，康全玉，杨俊强摘要：建筑物发生火灾时，为获得能够帮助人员快速、安全撤离的最优疏散路径，根据建筑物内部自身火灾风险及火灾发生时产生的有毒气体等因素的影响，引入当量距离概念，在此基础上建立疏散路径选择模型，采用改进的A算法快速求取最优疏散路径。选取郑州某大厦进行仿真实验，结果表明，实际距离最短的路径并不是最优疏散路径，同时，最优疏散

2、路径随着有毒气体浓度的变化而相应的变化，这样有利于人员的安全疏散。关键词：最优疏散路径；当量距离；A算法中图分类号：TP391文献标志码：AOptimalPathResearchofBuildingIntelligentEvacuationSystemHuZhiguo，JiaZhen，KangQuanyu，YangJunqiang(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454003，China)Abstract：Togettheoptimal

3、evacuationpaththatcanhelppeopleevacuatefastandsafelywhenafireoccursinabuilding，thispapersetsuptheevacuationroutechoicemodelbasedontheequivalentlengthaccordingtothefactorsofthefireriskinthebuildinganddifferentdevelopmentstageofthefire．Itgetstheoptimalevacuationpathfastwimtheimprove

4、dAalgorithm．AfterthesimulationexperimentsonabuildingofZhengzhou，theresultsshowthattheactualdistanceoftheshortestpathisnotthemostoptimalevacuationroute，andaccordingtothechangeofthedevelopmentstageofthefire，theoptimalpathalsomakescorrespondingchangeswhicharebeneficialtoevacuatesafel

5、y．Keywords：TheOptimalEvacuationPath；EquivalentLength；AAlgorithm0引言的撤离。由于建筑物内各个因素的综合影响，如障碍物、有毒气体浓度、疏散通道的宽度及建筑物内各个空问火灾危险随着经济的发展，建筑物内部结构愈加复杂，使得火灾度等影响，使得距离最短的路径并不是最优的。本文引入“当的发生也愈加频繁，给人们的生命和财产安全造成了巨大的量距离”_9J的概念来表示实际最短距离和最优路径距离关威胁[1J。火灾发生时，有多条路径可以帮助人员到达安全出系，分析并确定上述各个因素对疏散路径的影响并将其相加口，怎么选

6、择以及选择哪条路径能够使人员快速、安全的撤后与路段的实际距离相乘就是当量距离。那么第i条通道的离[2】是本文讨论的主要内容。当量距离表示为公式(1)：这是一个典型的路径优化问题。建立疏散路径选择模型L=(1+C+Of+)，(1)和目标优化算法是解决路径优化问题的两个重要组成部分[31式中：厶表示第条通道当量距离值，表示第条。在建立模型方面，国内学者主要基于人员行为『4】、人员通道有毒气体影响人员疏散的惩罚系数，C表示第条路差异等影响因素和建筑物特殊结构如出口、楼梯[5J等因素的建模，很少有基于建筑物发生火灾时产生的有毒气体及建筑段有害气体体积分数，表示考虑

7、障碍物时第条通道的物本身火灾风险等因素的建模。在目标优化算法方面，大多通行难易系数，表示第f条通道所在空问的危险度影响采用路径搜索能力很强的搜索式算法如：Dijkstra算法f6]、系数，，表示第f条通道的实际距离。A算法[71、Floyd算法[8]。这些算法能得到最优解，同时也因此，本文采用图论术语描述模型如下：都存在着不足，如Dijkstra算法搜索效率低；A算法空间需在图G：(V，E)中，表示房间和安全出口的集合，求量大；Floyd算法时间复杂度大。：(，．，)，G中的某条弧的权值由该路段的当量距结合上述的研究现状，本文提出在建立疏散路径选择模离表示

8、，那么本文的疏散目标表示为公式(2)：型时忽略人员行为差异的影响而