改进A?的高层建筑逃生路径规划算法研究

针对高层建筑内部结构复杂,发生火灾时没有疏散引导情况,逃生通道极易发生拥堵导致疏散效率降低的问题,本文基于对A*算法的改进,提出了高层建筑逃生路径规划算法。该算法以高层建筑内部路网节点为关键要素,综合火灾发生位置、人员密度、人员数量等因素,从逃生终点优化分配、节点扩展优化、权值优化3个方面进行改进,实现了火灾发生时高层建筑内部的逃生路径规划,并以某高层建筑为例,验证了本文算法的可行性。     

大型网络中容量受限的疏散路径规划方法

针对启发式算法利用Dijkstra算法求解大型动态网络中疏散路径规划问题时,存在疏散时间长、稳定性差等不足,该文提出了一种改进CCRP的方法,即用蚁群算法替代Dijkstra算法求解最优路径,进而减少疏散时间,增加估算疏散时间的精确性。实验表明,该方法能够在大型动态网络下实现路网容量受限的疏散路径规划有效求解,具有疏散时间短、疏散路径少、线性关系强等特点,相比原有CCRP算法更能满足实际疏散的需要。在寻找最优路径上采用蚁群算法求解,相比贪心算法更能支持全局最优、并行计算、疏散效率更高,在支持路况信息实时更新、大规模人群快速疏散、及时调整疏散路线等方面更具优势。     

顾及道路风险的应急疏散路径规划方法

突发自然灾害下的道路网络存在安全隐患,安全性成为应急疏散中首先要考虑的因素。当前对应急疏散的研究主要集中在疏散效率方面,对疏散的安全性、道路风险的考虑仍然存在不足。针对这一问题,从路径的可靠性角度考虑道路风险因素,建立了基于时间和道路风险的路径可靠性度量模型,进而提出了顾及道路风险的应急疏散路径规划方法。为检验方法的有效性,选择位于地质灾害多发区的四川茂县为研究区进行实验分析。结果表明,该方法得到的受灾点人员与应急避难场所之间的分配关系合理,所规划路径有效地避开了风险较高的道路,该方法稳定、可靠,可以为城市的应急疏散体系建设提供科学参考。     

考虑实时路况反馈的动态路径规划算法研究

针对现有的路径规划算法在应对突发事件人员车辆疏散过程中没有考虑实时交通拥堵路况反馈因素,降低了疏散路径方案的有效性问题,该文提出了一种引入实时路况的动态疏散路径规划算法。首先将动态路网中的实时路况信息建模和量化,构建实时动态的旅行时间矩阵,然后利用交通预测模型改进的动态蚁群算法求解全局疏散时间最小化、道路网利用率最大化的最优路径。采用改进的动态蚁群算法构建的动态路径规划方法,能在交通拥堵区和动态路网阻抗变化后快速更新路线,较好地平衡了疏散过程中的全局疏散时间与局部拥堵间的矛盾。实验结果表明,当交通拥堵级别增加时,相比现有的路径规划算法,本文的方法分别减少18%的平均疏散时间和11%的总旅行时间,增加26%的路网利用率。     

一种基于时空拥挤度的应急疏散路径优化方法

提出时空拥挤度的概念来描述时间与空间维上的移动对象的拥挤程度,并以此提出一种基于拥挤度的应急疏散路径优化方法,该方法能够为大型公共场所的人员疏散提供从建筑物内部经由路网离开危险区域的一个完整疏散路径方案。分析在疏散路径分配的过程中以最短路径为基础的疏散路径分配方案的拥堵情形,然后以缓解拥堵、减少疏散总时间为目标,设计疏散路径分配方案的优化方法。试验结果表明优化后的方案能够减轻整个疏散方案的拥堵程度,同时能够为每个疏散个体提供一条相对合理的疏散路径。     

基于GIS的商业综合体火灾疏散模型研究

针对传统的火灾疏散模型可视化模拟运行周期长、算法复杂、计算效率较低和不易实现数据的动态更新等问题,提出了一种基于GIS的商业综合体火灾疏散可视化模型,利用GIS空间分析分别对商业综合体内部环境和疏散路径进行可视化建模,通过ModelBuilder可视化建模工具封装建模步骤,并结合ArcGIS Sever组件将模型发布为GeoProcessor服务,采用C#面向对象编程语言调用服务,结合ArcGIS Engine组件开发疏散系统并验证模型的实用性,结果表明:在假设空间人流均匀分布的情况下,随机生成的9个疏散人员在单层18 464.70 m~2,6个疏散出口的建筑空间当中,逃生疏散最多用时51.56 s,对商业综合体火灾疏散具有一定的指导意义。     

车辆导航路径规划中道路可用性研究

定义了规划路径组分段模型和路径可用度指标，提出了基于概率模型方法的路径可用性度量模型。研究了常用的几种路径规划算法，提出了基于路径可用度指标的改进路径规划算法Mod—Dij，并与Dijkstra算法计算的路径进行了比较。结果表明，Mod-Dij得出的路径可满足实用性要求。     

基于WiFi的室内位置服务路径规划研究

以室内电子地图路径模型为基础,采用基于WiFi的室内定位技术,探索了室内位置服务GIS应用系统的路径规划技术。通过比较和分析路径规划中的相关算法,采用A*算法作为室内路径规划算法,并利用A*算法在Android平台上实现室内路径规划的应用。进一步指出了室内路径规划研究的方向。     

广义最短路径在街区人员疏散中的应用研究

选择广度优先遍历算法,以事发地点为起始对所有路段进行编号。通过分析影响街区人员疏散的几个因素,研究了人员疏散的相关模型,并对广义最短路径在人员疏散过程中的模拟做了一些研究。最后对全文内容进行了小结,并对值得进一步研究的问题给出了建议。     

满足实时导航应用的路径规划算法研究

主要针对当前嵌入式导航应用中路径规划计算存在的问题,设计了一种满足实时导航应用基于转换路网的分层搜索A*算法。该算法对于大区域的路径规划采用分层搜索策略,路径计算时采用能够处理交叉口转向限制和结点权重,并且占用存储空间小,搜索速度快的基于转换路网的二次搜索A*算法。通过实际的应用表明,算法在计算速度、路径合理性等方面可以满足实时导航应用的技术需求。     

嵌入式GIS中最优路径规划算法研究与实现

针对现有大区域范围路径规划算法存在的一些问题,提出一种多比例尺最优路径规划算法。该算法在进行路径规划时,在小区域范围内根据道路的属性信息对路网进行分层,在大区域范围内根据多比例尺信息对路网进行分级,在每级或每层内采用基于弧段的改进型A*算法。从实例分析可以看出,该算法能较好满足车载导航系统的需求。     

实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法

如何在火灾态势迅速演变的复杂室内环境下选择安全有效的疏散路线是正确引导人群疏散、减少人员伤亡的重要保障。传统静态寻径方法难以顾及火灾态势演变过程,导致疏散决策的盲目性和滞后性突出。本文提出了一种实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法,充分利用实时接入的火场状态和室内建筑环境状态等火灾威胁态势场信息,动态调整和优化疏散路径。该方法建立了室内火灾实时威胁态势信息在语义空间的统一表示模型,并对多源、多尺度火灾传感器观测数据在语义空间进行统一建模,从实时接入的动态观测数据中提取室内火灾三维威胁态势信息,用于约束疏散路径的动态优化。模拟试验证明,本方法可根据火灾态势演变准确可靠地动态调整疏散路径,从而显著提高应急疏散的精准性。     

城市人口疏散网络中路线选择的最优化分析

路线的选择是城市人口疏散过程中的一项重要工作,本文从疏散网络的视角,对人口疏散路线的选择进行了系统研究。提出了四种疏散路径分配模型,并对疏散路径的最优化进行了分析,构建了无约束的疏散网络模型,实现了疏散路径的最优化,具有一定的实用价值。     

基于STL的A*路径规划算法设计与实验

以图论作为理论基础分析道路网络数据,采用C 标准模板库(STL),针对道路网络的特征,分析设计了A*路径规划算法并给出实例。     

基于场论分析的建筑群的移位

地图上道路的移位、变形或符号化往往会产生道路与其周边建筑物的空间冲突。为了尽量保持道路旁的建筑物群沿线分布的基本规律,提出了把建筑物群移位转换为线移位问题的一种移位方法,能协同处理好道路与建筑物之间的空间冲突,并利用实验验证了所提出方法的合理性和有效性。该方法首先需要确定潜在的空间冲突区域,并依据空间冲突区内的地图要素类别确定空间冲突类型;然后,判断落入空间冲突区内的建筑物群,用建筑物中心点到道路的垂线表示建筑物与道路的关联关系,并把与这些落入空间冲突区域内的建筑物最邻近的距离小于阈值的建筑物归类到相应的建筑物子群,对每个这样的建筑物子群,建立其中心点的最小生成树（minimum spanning tree,MST）;最后,把这些垂线、MST和道路看成一个线状要素网络,利用Snake模型进行协同移位处理。     

车载导航系统中顾及道路转向限制的弧段Dijkstra算法

路径规划作为组成车载导航系统的核心模块,其效率对整个系统有着至关重要的影响,传统路径规划常用的Dijkstra算法是根据道路“有向图”中的节点进行计算,相关的交通属性附加在道路节点上,事实上,道路转向限制不仅与节点（交叉口）有关,而且与相连的2条道路弧段有关,若要用节点表达道路转向限制,需要把2条弧段间的转向关系转换为相邻的3个节点之间的关系。这种转换增大存储空间和转换时间的开销,还增加了搜索的复杂度。为了解决这一问题,提出将原来附属于节点上的转向关系转移到相应的弧段上,用节点-弧段关系表达网络的连通性,用弧段-弧段转向关系表达交叉路口的转向限制,在此基础上,提出了一种顾及导航转向限制的弧段Dijkstra算法,试验表明,该算法能够有效地进行顾及道路转向限制的路径规划。     

一种面向室内导航的通行区域模型及其自动提取算法

面向室内位置服务中路径规划与导航的应用需求,提出一种基于栅格空间的通行区域模型及其自动提取算法。首先,在栅格模型基础上引入了相邻栅格和途经栅格,结合具体示例阐述了通行区域模型的基本原理;然后,根据室内地图数据特征,通过室内栅格模型初始化、通行区域初次提取和邻域融合,设计了通行区域的自动提取算法;最后,选取西单大悦城一楼室内地图数据进行了不同栅格尺度的通行区域自动提取和路径规划试验。结果表明,该算法针对走廊内存在障碍等复杂室内环境具有较好的适用性,并且通行区域模型相比网络模型的路径规划结果更加符合复杂室内环境的路径行走特征。     

高分辨率遥感影像图制作的镶嵌线自动提取

为更好地发挥遥感技术在城市规划地图制作中的应用,高分辨率遥感影像成为城市地图制作中最重要的数据源。面对地物信息复杂、建筑物众多的城市地区,如何快速提取高分辨率遥感影像地图制作过程中相邻两景影像之间的镶嵌线具有重要意义。本文以国产卫星中分辨率最高、幅宽最小的GF-2影像为数据源,融合建筑物轮廓数据,研究了基于最短路径的A*搜索算法,实现了遥感影像地图制作的镶嵌线自动提取技术。结果表明,该方法能够自动生成避让建筑物的镶嵌线,速度快、镶嵌质量高,可广泛应用于城市地区高分辨率遥感影像地图制作。