人员疏散路径优化算法和消防联动控制系统的集成及应用.pdfVIP

on Scienceand Proceedingsof ColloquiumSafety Technology 2008(Shenyang)International 人员疏散路径优化算法和消防联动控制系统的 集成及应用木 潘刚1，梅志斌1，董文辉1，张培红2，张芸栗2 (1．公安部沈阳消防研究所，沈阳1100342．沈阳建筑大学市政与环境工程学院，沈阳110168) 摘要：利用关系型数据库技术．对建筑空间网络节点和疏散通道静态属性和动态属性进行定义和描述，实现了火灾探 测报警信息、路径优化自适应蚁群算法和建筑消防联动控制系统的数据传递．开发了基于火灾态势发展信息传递的人员疏 散路径优化自适应蚁群算法。将该算法应用在某奥体中心网球场，进行人员疏散路径寻优和参数分析，结果表明，该算法适 用于大型公共建筑物火灾时人员疏散路径优化，可以实现与消防联动控制系统高效的集成。当自适应蚁群算法中主要参数 Ot取O．5，B取l，p。取0．0l时，最优解和最差解的差值最小，疏散路径优化效率最高，可以很好地克服传统蚁群算法容易出 现的死循环以及早熟等问题。 关键词：建筑火灾；智能疏散；路径优化；自适应蚁群算法：消防联动 大型公共建筑物内部结构复杂，人员高度密集。一旦火灾或意外情况发生。如果不能很好地进行人员 疏散诱导，容易造成群死群伤㈣。尽管国家现行的建筑设计防火规范对火灾探测报警装置和疏散标示的设 置进行了严格的规定141，但它们分别独立工作．当疏散通道或安全出I：I附近发生火灾时，存在着将逃生人员 引向危险区域的安全隐患。笔者成功开发了一种基于消防联动控制系统集成的人员疏散路径优化自适应 蚁群算法嘲。该算法利用动态关系数据库技术，实现消防联动控制系统信息与人员疏散路径优化蚁群算法 的数据传递。随着火灾的蔓延，发生新的情况时。例如当某一安全出I：I充满了高温烟气不能通行或防火卷 帘门将疏散通道阻断时，疏散通道的动态数据库自动更新，自适应蚁群算法自动形成新的最佳疏散路线，疏 散指示系统将按照路径优化得到的最优疏散路线改变指示方向，形成新的智能疏散路线指示。 1建筑物空间特征数据库 对于建筑物内任何一个疏散网络节点和疏散路径。根据其中人员分布情况和疏散网络状态的动态变 化，建立了建筑物空问特征关系型数据库，包括疏散网络节点静态信息和动态信息数据库(见表1和表 2)，以及建筑物疏散路径状态数据库，见表3。 表l建筑物疏散网络节点静态信息数据库 +十一五国家科技支撑计划专题项目资．助(2006BAK06803—2)． 一731— 2008(沈阳)国际安全科学与技术学术研讨会论文集 NdlD Number(整数) 节点w．的lD TmA【F Number(／]．数) 时间参数 TL Number(／]、数) 节点W；的毒负荷 CF Number(／Jx数) 与毒负荷程度相对应的节点W；的惩罚系数 H；(t)表示任意节点i处的 Avb Number(Ax数) 节点W；的通行难易系数； HzdSts Number(整数) 时刻t节点W；的事故状态：H；(t)=o，表示该节点可以安 全通过；Hil(【)=1，表示该节点火灾现场已经达到了危胁 人员生命安全的状态，禁止通过；0H。(t)1时，H；(t)越趋 近于0．该节点越安全； PasNO Number(整数) 时刻t节点w；完成疏散走向邻近节