建筑物智能疏散系统最优路径研究

胡治国，贾珍，康全玉，杨俊强

建筑物智能疏散系统最优路径研究

胡治国，贾珍，康全玉，杨俊强

建筑物发生火灾时，为获得能够帮助人员快速、安全撤离的最优疏散路径，根据建筑物内部自身火灾风险及火灾发生时产生的有毒气体等因素的影响，引入当量距离概念，在此基础上建立疏散路径选择模型，采用改进的A*算法快速求取最优疏散路径。选取郑州某大厦进行仿真实验，结果表明，实际距离最短的路径并不是最优疏散路径，同时，最优疏散路径随着有毒气体浓度的变化而相应的变化，这样有利于人员的安全疏散。

最优疏散路径；当量距离；A*算法

0 引言

随着经济的发展，建筑物内部结构愈加复杂，使得火灾的发生也愈加频繁，给人们的生命和财产安全造成了巨大的威胁[1]。火灾发生时，有多条路径可以帮助人员到达安全出口，怎么选择以及选择哪条路径能够使人员快速、安全的撤离[2]是本文讨论的主要内容。

这是一个典型的路径优化问题。建立疏散路径选择模型和目标优化算法是解决路径优化问题的两个重要组成部分[3]。在建立模型方面，国内学者主要基于人员行为[4]、人员差异等影响因素和建筑物特殊结构如出口、楼梯[5]等因素的建模，很少有基于建筑物发生火灾时产生的有毒气体及建筑物本身火灾风险等因素的建模。在目标优化算法方面，大多采用路径搜索能力很强的搜索式算法如：Dijkstra算法[6]、A*算法[7]、Floyd算法[8]。这些算法能得到最优解，同时也都存在着不足，如Dijkstra算法搜索效率低；……