基于遗传算法的应急疏散方案研究

应急疏散是应对突发事故的一项重要工作,已有的研究从宏观或微观的角度进行分析建模,但没有考虑到疏散方案的问题。在描述了应急疏散方案问题的基础上,建立了应急疏散方案问题的数学模型,设计了一种遗传算法应用于生成疏散方案。通过仿真实验,较快地得出了问题的近似最优解,证实了将遗传算法运用于应急疏散方案问题的有效性。     

城市居民防空疏散调度模拟系统设计与实现

主要阐述城市居民防空疏散调度模拟系统设计的主要功能和数据组织方案.利用该系统成功实现了大跨度比例尺的叠加显示,疏散预案的手工建立与智能生成,疏散目标的动态跟踪,应急情况下的预案智能修改等功能.同时描述利用SuperMapⅢ组件进行开发、实现的基本思想.     

面向火灾动态疏散的三维建筑信息模型

基于三维建筑空间表达,充分结合建筑防火专题语义信息,建立了面向建筑物内部空间划分与通达性分析的一体化语义描述,并结合防火部件层次的动态特征,发展面向室内火灾动态疏散过程的三维建筑信息模型,从而辅助火灾应急疏散的三维空间逃生分析。基于实验构建的三维建筑信息模型及其基于语义的动态联通网络,证明了其在室内火灾动态疏散中的特殊价值。     

基于GIS的应急逃生模拟系统的研究与实现

本研究以某化学制药厂为例,通过对整个厂区进行三维建模,以及建立厂区路网数据,建立起空间数据的拓扑关系,实现厂区各位置之间的路经计算分析,从而便于生成应急疏散路径。运用三维虚拟现实引擎进行可视化,并进行模拟逃生。本研究通过建立模拟系统,对"平时"的应急演练以及"战时"的应急救援起到了决策支持作用,为决策者制订救援方案提供了科学依据。     

一种应用协同优化策略的有组织疏散方案

随着城市化建设水平的不断提高,城市结构日趋复杂,给城市应急疏散的设计和实施带来困难和挑战.针对复杂城市道路网络中高密度人群的多出口疏散问题,以疏散时长和拥堵时长为优化目标,提出了一种基于协同优化的有组织疏散方案.首先,对道路网络和疏散人群进行建模;接着,为每个疏散组分配疏散出口和最短路线;然后,针对出口占用不平衡问题,...     

城市应急疏散GIS关键模型研究

应急疏散决策直接关系着人员疏散的成败。应急疏散决策过程的定量化、模型化表达是提高疏散决策科学性和合理性的关键。通过系统分析城市应急疏散关键问题,建立了城市应急疏散GIS关键模型,并基于组件技术实现了GIS与城市应急疏散关键模型的无缝集成。实验表明,模型具有较高的可靠性和稳定性,可辅助城市应急疏散决策。     

基于网络Voronoi图启发式和群智能的最大覆盖空间优化

提出一种基于网络Voronoi面域图的最大覆盖选址模型及相应的粒子群优化方法,并应用于城市响应时间敏感型公共服务设施的空间优化。本文考虑设施功能沿交通网络辐射以及需求非均匀分布情形,对设施在网络连续空间上进行布局优化,选址模型采用网络Voronoi面域图划分布局设施的功能辐射域,以启发空间优化最小化重叠覆盖。模型同时顾及了设施利用率的最大化,规定设施对给定距离以内的需求实行的完全服务覆盖和对给定距离以外的需求实行随距离衰减的部分服务覆盖。本研究提出基于遗传机制和广义Voronoi图改进的粒子群算法以提高其空间优化性能,通过对南京市消防站最大覆盖空间优化实验表明,该研究取得了较为理想的结果,可应用于城市化区域应急设施最大覆盖空间优化。     

面向重大突发灾害事故的应急疏散研究综述

重大突发灾害事故时有发生,给人民的生命财产安全带来了严重的威胁。应急疏散作为灾后应急响应的重要环节,对减少人员伤亡有着重要意义。经过长期发展,研究人员利用多种方式观察到了许多具有重要价值的疏散规律,也提出了多个优秀的模型方法。然而,应急疏散涉及到的灾害事故类型、受灾人群和应急场景等多样复杂,导致应急疏散模型的侧重点和方法论等各有不同,加大了读者对应急疏散研究现状的全局理解难度。从应急疏散行为分析、模拟仿真、策略优化、预案实施等多个角度对现有重大突发灾害事故下的应急疏散研究现状进行梳理、归纳与总结,旨在厘清一条清晰的应急疏散研究脉络。在此基础之上,进一步提炼出当前面临的主要难题与解决思路,服务于应急疏散的下一步发展。     

应急遥感制图中敏感目标自动检测与隐藏方法

应急遥感制图在灾害响应中作用显著,能为灾害评估、救灾决策提供有力支撑。传统应急遥感制图流程中,人工检索敏感目标并使用图像编辑工具进行脱密处理的方式效率不高,与防灾救灾的高即时性要求相矛盾,无法实现快速发布与使用。将深度学习中的目标检测模型和生成式对抗网络模型相结合,构建遥感影像敏感目标检测与隐藏两阶段处理模型,并以遥感制图中飞机目标处理为例验证模型性能。针对飞机目标特点,采用损失函数重构、区域推荐网络候选框优化、Mask优化算法引入、注意力机制重构等改进方案。实验结果表明,该方法全流程处理时间较人工处理缩短50%以上,能快速、智能地进行遥感影像敏感目标检测与隐藏处理,缩短应急制图周期。     

基于改进遗传算法的路网应急疏散多目标优化

基于路网应急疏散问题的实际需求,提出以路径流量为决策变量,以疏散流量最大、疏散路线最短和可靠性最高为目标的多目标优化模型,综合考虑了应急疏散的时效性、经济性和安全性,并设计自适应小生境Pareto遗传算法对模型进行求解。以某地区实际路网为例进行模拟分析,验证了算法的有效性和可行性。     

井上下一体化三维信息管理与应急系统构建

基于构建的地质体和特殊构造的混合真实网格模型、巷道纹理自动添加及不同巷道交叉拼接技术,实现了集工业广场与井巷、地质体及采掘工作面于一体的井上下三维表达;利用多判据融合技术,研发了基于井下定位传感网的人员逃生避险线路规划与决策支持系统,实现了井下人员避灾疏散、逃生自救等功能。示范应用表明,该系统显著提高了煤矿安全生产管理与应急决策的信息化和科学化水平。     

基于GIS的矿山逃生监管平台研究与实现

建设矿山逃生监管平台是为矿山安全生产提供保障服务,确保人员在开采过程中的安全及遇到危险情况可以快速逃生。本文通过分析我国矿山严峻的生产安全形势,设计了矿山突发事件逃生响应流程,借助GIS技术和物联网技术,提出了矿山逃生监管平台,实现了人员的安全管理、矿山工作环境监测、逃生应急方案查询、逃生最短路线规划等功能,可最大限度地和减少矿山突发事件及其造成的损害。     

一种人群疏散模型的改进及轻量实现

针对传统人群疏散模拟中基于多智能体模型不能准确表达人群躲避行为和缺少轻量级实现形式的问题,该文提出了一种改进的BOIDS模型躲避规则算法并实现基于WEB形式的人群疏散模拟。先用线球相交方法设置智能体的定义区域;再用球球相交方法计算智能体与障碍物间的距离;最后实现了智能体躲避障碍物行为,并实现针对具体疏散区域空间特征的人群疏散模拟轻量级表示。实验结果表明:改进算法能够准确地表达智能体躲避障碍物时的行为习性,研究成果可为相关管理者进行应急疏散指挥工作的开展提供信息化服务。     

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。     

线状地图符号的多样化设计与验证

探讨了线状地图符号的特点,从视觉变量出发针对线状地图符号的设计方法进行了理论研究,提出了线状符号多样化设计的思想。之后以应急专题地图符号为例,进行了应急专题地图线状符号的多样化设计,并通过眼动实验进行了验证。     

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。     

利用反向流和冲突消除进行人车混行疏散路网优化

城市突发事件时人员会选择不同的交通方式（步行、驾车等）进行疏散,在交叉口处极易出现人车混行。提出了一种利用反向流和冲突消除策略的人车混行疏散路网优化方法,对主要疏散路径进行人、车流的反向以扩大通行能力,并在交叉口处禁止人、车的部分转向来进行人车分流以消减人车冲突。建立了以平均疏散时间和平均疏散路径长度最小为目标的优化模型,并利用遗传算法求解最优的人车分流方案。以武汉市2 km范围内的路网为例进行实验,并针对不同的人车混合比例进行模型敏感性分析。结果表明,所提方法能通过人车混行网络设计提高疏散效率,在行人比例较高的情况下,平均疏散时间及疏散路径长度的改善较明显。     

MIMO下视阵列SAR阵列抖动误差补偿算法

根据机翼抖振理论,将飞机机翼以机身为对称轴一分为二。每个虚拟阵元看作一个质点,构建了简易的阵列抖动误差模型,提出了MIMO下视阵列SAR系统阵列抖动误差补偿方法。该方法将阵列抖动误差分解为不依赖距离和依赖距离两部分。结合高效的三维距离多普勒成像算法,在距离压缩前执行不依赖距离的一次抖动补偿;在距离徙动校正和方位压缩之间执行依赖距离的二次抖动补偿和方位向时域插值重采样,从而实现观测场景的三维成像。以真实SRTM DEM为原始场景进行仿真实验,补偿前后的成像结果验证了方法的有效性。     

基于Dial分流的陆上交通应急疏散模型的优化和实现

针对08年各大自然灾害造成大量人群滞留的状况,提出了基于陆上交通的Dial分流优化模型,该模型对Dial分流模型的路径选择运用最短路径进行优化,根据交通网络的复杂性和交通状况的随即性的特点对交通量进行宏观分配。并以此优化模型为基础,基于陆上交通网络数据库,利用C#和GIS组件supermap开发实现广州市雪灾应急疏散系统。该模型可为应急决策部门提供可靠的规划设计和实时应急管理。     

基于目标规划与模拟退火算法的土地利用分区优化方法

以兰州市榆中县为实验区,选取分区适宜性、规划协调性和空间紧凑性作为分区目标,基于目标规划和模拟退火算法对实验区进行土地利用分区优化。结果表明,不同情景下的分区方案能很好地满足决策者设定的目标偏好值;从空间特征分析的结果看,本分区方案较原有分区方案对各个分区目标进行了优化,更好地满足了农业生产、经济发展以及生态保护的要求。