基于改进蚁群算法的展览馆火灾疏散路径研究

作     者：黄莺 郑雪琳 赵鑫 Huang Ying;Zheng Xuelin;Zhao Xin

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710000 

出 版 物：《消防科学与技术》 (Fire Science and Technology)

年 卷 期：2023年第42卷第10期

页      面：1362-1369页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0837[工学-安全科学与工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52208204) 

主　　题：改进蚁群算法 三维疏散环境模型 火灾动态模拟 人员疏散效率 

摘      要：为最大限度避免展览场馆发生火灾时造成的伤亡和损失,本文基于改进蚁群算法对展览类建筑的火灾疏散路径进行研究。首先,利用量化的火灾产物、角度和距离因素共同改进启发函数,建立符合人群疏散过程的信息素更新模型,对传统的蚁群算法进行改进。其次,建立人员动态疏散模型,以疏散时间和距离最短为目标函数,以人员密度、出口宽度等外界因素为约束条件,建立二维平面工作环境,进而上升到三维火灾疏散环境模型。以西安市某展馆为例进行实证研究,在MATLAB中建立30×25×3的三维栅格环境,对参数进行最优组合配置,通过改进后的蚁群算法对不同阶段的火灾场景进行仿真模拟,分析其收敛情况。结果表明:改进后的蚁群算法适用于三维空间的人员疏散工作,算法具有较好的收敛速度和全局搜索能力;将算法用于人员密集、安全隐患较多的大型展览场馆中,可快速找到最佳人员疏散路径,有助于提高展览场馆的人员疏散效率。