[发明专利]一种膨胀烟丝工段的逃生训练方法及系统

摘要

本发明公开了一种膨胀烟丝工段的逃生训练方法，包括：根据膨胀烟丝工段实际场景建立三维场景图；以三维场景图中的门、楼梯口、走廊拐弯、岔口作为节点，生成多个逃生路径，组成逃生路径集合G(N,A)，并建立最优逃生路径的寻优模型；在寻找最优逃生路径时，引入蚂蚁算法，在同时考虑高温、毒气、二氧化碳、氧气以及浓烟等危险因素时，在信息素浓度和转移概率阈值的约束下，在逃生路径集合中寻找最短路径输出，该最短路径即为最优逃生路径，这样获得的逃生路径具有很强的指导意义，且根据该逃生路径对逃生效果具有一定的保障性，即能够保障逃生者按照该逃生路径安全地逃出事故现场。

主权项

1.一种膨胀烟丝工段的逃生训练方法，包括：根据膨胀烟丝工段实际场景建立三维场景图；以三维场景图中的门、楼梯口、走廊拐弯、岔口作为节点，生成多个逃生路径，组成逃生路径集合G(N,A)，其中，N为节点集合，A为路径集合，并建立最优逃生路径的寻优模型为：其中，从节点i到节点j的逃生路径xij消耗的逃生时间为tij，FS(i)为从节点i出发的所有逃生路径的集合，若(i,j)∈A，则xij＝1，否则xij＝0，FS(1)表示始发节点的第一条路径，xhi表示从节点h到节点i的逃生路径，n表示节点集合N中所有节点的个数；在优化逃生路径时，引入蚂蚁算法，把蚂蚁看作逃生者，以路径的信息素浓度作为逃生者的体力值，蚂蚁行走路径即为逃生路径，逃生者逃生时，根据行走路径的信息素浓度选择下一个节点，节点i到邻接节点j的信息素浓度越高，选择该逃生路径的概率也越大，其转移概率为：其中，ηij(t)＝1/Li‑j为能见度，是节点i和节点j之间距离Li‑j的倒数，τij(t)为t时刻节点i到节点j之间的信息素浓度，allowed为允许访问的节点集合，α和β分别为信息素和能见度的加权值；计算转移概率时，根据高温、毒气、二氧化碳浓度以及氧气浓度对蚂蚁体力值的影响，更新每条路径的信息素浓度，当每条路径的信息素浓度为0时，表示逃生者死亡，根据浓烟对移动速度的影响，更新能见度ηij(t)；以逃生路径对应的转移概率小于转移概率阈值和信息素浓度大于0为约束条件，利用公式(5)在公式(1)～(4)表示的最优逃生路径的寻优模型中计算获得最优逃生路径，并输出该最优逃生路径。