改进蚁群算法的火灾环境疏散路径规划研究

作     者：杜云 刘小雨 贾科进 丁力 黄公发 DU Yun;LIU Xiaoyu;JIA Kejin;DING Li;HUANG Gongfa

作者机构：河北科技大学电气工程学院石家庄050000 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2024年第60卷第8期

页      面：309-319页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：河北省重点研发计划项目(19221814D,20375801D) 石家庄市科学研究与发展计划项目(211130143A) 

主　　题：蚁群算法 方向性信息函数 等效长度 模糊控制 火灾人员疏散 

摘      要：针对建筑物火灾人员疏散问题,以保证火灾人员安全撤离为目标,提出火灾环境下改进蚁群算法的路径规划模型。构建方向性信息函数,当搜索方向靠近目标节点,方向性信息函数的值增大使信息素差异化;根据火灾影响程度建立火灾等级函数,使转移概率随着火灾等级的增大而减小,减少蚁群寻路的盲目性;通过分析火灾影响因素建立等效长度并构建启发函数,避免陷入局部最优;结合火灾等级函数自适应调整信息素挥发系数,加快了火灾路径信息素挥发速度,提升算法全局搜索能力;同时在信息素更新策略中引入奖惩系数和模糊控制,提升疏散系统的鲁棒性以及路径平滑度,并对全局信息素进行限制,以平衡算法的局部开发与全局搜索能力。经仿真实验验证,改进的蚁群算法在有无火灾的情况下都能高效地规划出疏散路线。