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原文传递船舶火灾环境下的路径优化算法

论文题名：	船舶火灾环境下的路径优化算法
关键词：	船舶航行;火灾事故;路径优化;人员疏散
摘要：	近年来随着经济全球化的速度加快，世界经济一体化趋势加剧，全球航运业日趋繁荣，船舶持有量日渐增多。巨大的船舶持有量也意味着的船舶事故风险与人员伤亡概率的增加。根据中国船舶工业行业协会的数据统计结果，在历年来的船舶海难事件中因火灾所引起的事故约占11％，并且由于海上船舶的空间狭窄，乘客众多，当船舶火灾发生时，撤离和救援都很困难，这就导致了船舶的火灾事故往往都会造成巨大的人员伤亡与财产损失。所以对火灾环境下船舶人员疏散路线优化的研究，以便高效的人员安全疏散是船舶行业安全发展必然的一步。因此本文围绕火灾环境下的路线优化算法开展了以下研究: 　　1.建立了基于水利模型的船舶人员疏散数学模型，并将该疏散数学模型与牛顿迭代法相结合，构建出一种新式的路线优化算法。且针对某极地小型游轮应用上述路线优化算法，与通用的船舶疏散数值模拟软件的结果相对比，发现该算法优化效果明显，具有计算速度快，确定性高，简单实用的优点。能够解决海上人员如何在相对局限的空间下迅速安全撤离的问题，提升人员在海洋平台及船舶的应急逃生能力。　　2.船舶典型舱室环境下的火灾烟气蔓延规律及火灾衍生物蔓延规律分析，详细分析了火灾各种衍生物对人员运动能力的影响及人员的耐受极限，通过使用FDS软件对某海洋平台的危险舱室和典型空间进行数值模拟，并对模拟结果数据的统计分析，发现了能见度是影响人员疏散能力的最主要因素。　　3.火灾环境下船舶人员疏散路线优化算法研究，通过FDS软件对烟气在船舶典型空间内流动蔓延的模拟分析，发现了能见度在水平与竖直方向上到达人员耐受极限时间的规律，将该耐受极限时间与路线优化算法结合，作为安全疏散的判断条件，从而确定了疏散道路的可用与不可用时间，在一定程度上提高人员疏散调度的精度和疏散能力。　　4.船舶人员应急疏散指挥决策系统研发。该系统可以解决灾难环境下平台情况的获取困难，人员指引装置不智能的问题。通过视频监控模块，自动火灾报警模块和人员定位模块可以第一时间获得火灾发生的地点以及人员的初始分布位置。再通过上述的船舶火灾人员疏散路线优化算法算法，可根据所述火灾发生时的烟气信息、人员位置信息计算和分析出安全的疏散逃生路线。用智能的导识灯具和手机端，大屏端等多种路径引导装置，将计算的最优疏散路线实时传达给相关人员。　　本文中的船舶火灾环境下路线优化算法可以避免疏散人员受恐慌、信息缺失等因素影响，只能根据情景记忆选择最近出口作为疏散终点的情况。进而避免出口处人流密度瞬时增大的现见象，减少局部拥堵，最大限度防止踩踏伤亡等次生事故。从而优化场景人流分布属性，编短疏散总时间并且提高船舶的安全性。
作者：	赵楠
专业：	船舶与海洋工程
导师：	陈淼;边金宁
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2022