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原文传递一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法

专利名称：	一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法
摘要：	本发明公开了一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，建立公路隧道火灾增长期烟气致灾数据库；得到公路隧道栅格地图，在栅格地图中规划节点；将数据库数据导入栅格地图，在栅格地图中增加致灾栅格实现公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划，并构建公路隧道火灾疏散环境模型；初始化蚁群算法，根据火灾增长期人员疏散路径规划确定节点位置并计算当量长度，开始迭代并搜寻疏散路径，开始下次迭代至最大迭代次数，输出最优疏散路径；得出最终疏散路径。本发明采用上述步骤，利用数据库中隧道内实时烟气致灾数据来进行栅格变换，能够实时全面地结合隧道火灾发展状况调整并实施疏散策略，显著增强了整个规划流程的时效性，使路径规划更加合理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆交通大学
发明人：	徐湃;林贝贝;朱代强;杨振
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-27T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202310930351.1
公开号：	CN117007049A
代理机构：	北京圣州专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘岩
分类号：	G01C21/20;G06Q10/047;G06Q50/26;G06N3/006;G;G01;G06;G01C;G06Q;G06N;G01C21;G06Q10;G06Q50;G06N3;G01C21/20;G06Q10/047;G06Q50/26;G06N3/006
申请人地址：	400074 重庆市南岸区学府大道66号
主权项：	1.一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于： S1、建立公路隧道火灾增长期烟气致灾数据库； S2、运用栅格法对公路隧道空间进行划分，得到公路隧道栅格地图，在栅格地图中规划节点； S3、将S1中的数据库数据导入S2中的栅格地图，在栅格地图中增加致灾栅格实现公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划，并构建公路隧道火灾疏散环境模型； S4、初始化蚁群算法，根据S3中的火灾增长期人员疏散路径规划确定节点位置并计算当量长度，开始迭代并搜寻疏散路径，记录迭代路径与长度，更新信息素浓度并清空禁忌表，开始下次迭代至最大迭代次数，输出最优疏散路径； S5、对S4中输出的最优疏散路径进行校验和分析，得出最终疏散路径。 2.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于：S1中，设定火灾烟气致灾条件后使用数值模拟进行模拟计算，得到致灾数据后建立全面的公路隧道火灾增长期致灾数据库。 3.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于：S2中，采用栅格法将复杂的隧道空间分割成若干个网格，并选定自由栅格与障碍栅格作为栅格的基本类型，得到栅格地图。 4.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于：S3中，火灾增长期的烟气致灾值超过临界值则为致灾栅格，低于临界值则由致灾栅格变为自由栅格。 5.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于：S3中，构建公路隧道火灾疏散环境模型时，对隧道进行简化处理，并标明阻碍栅格、致灾栅格、自由栅格、可通行区域、禁止通行区域及人员拥挤区域。 6.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于：S4中，利用蚁群算法进行路径规划，蚂蚁通过状态转移规则在不同的状态之间对下一节点进行选择，以满足其需求，在t时刻，蚂蚁m从节点i前往节点j的概率如下：其中，allowedm为蚂蚁m下一步所有可以到达的节点的集合，τij(t)为t时刻节点i到节点j的路径上信息素浓度，α为信息素启发因子，ηij(t)为t时刻节点i到节点j的期望启发信息，β为信息素启发因子。 7.根据权利要求1所述的一种公路隧道火灾增长期人员疏散路径规划方法，其特征在于：S4中，确定节点的位置，并计算出节点之间疏散通道的当量长度，设(i,j)为连通节点i和节点j之间的疏散通道，则其当量长度Dij(t)为 Mij(t)＝fij(ρCO)·fij(T)·fij(ρP) 其中，Dij为t时刻节点i到节点j路径的当量距离，dij为t时刻节点i到节点j路径的欧氏距离，δ为转换系数，Mij(t)为t时刻温度、CO浓度及能见度对人员疏散速度的综合影响系数，fij(T)为温度，fij(ρCO)为CO浓度，fij(ρP)为能见度对人员疏散速度的影响系数。