基于改进蚁群算法的步行街火灾疏散路径规划

来源：电子测量技术杂志2024年第16期北京时间：

作者：朱翠，罗宇豪，王占刚，戴娟

单位：1.北京信息科技大学信息与通信工程学院 北京 100192; 2.北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室 北京 100026

摘要：商业步行街作为新兴建筑，方便了人们的生活，但也潜藏着严重的火灾风险。针对商业步行街突发火灾事件时的人员疏散问题，提出了在烟气环境下基于改进蚁群算法的路径规划算法。首先，采用高斯烟羽模型计算道路上烟气的浓度值，在此基础上采用当量距离代替欧氏距离量化气体对人的损害，同时考虑人群密度对速度的影响，提出改进的启发式函数。考虑到传统蚁群算法在路径规划中收敛速度慢、易陷入局部最优、冗余节点过多等问题，进一步结合A*算法调整蚁群算法的初始信息素浓度，并改进了路径选择规则、信息素更新规则，加入了防止死锁处理，使得算法在提高全局搜索能力的同时加快搜索效率。最后，对获得的路径进行平滑处理，从而减少冗余节点带来的多余路径长度。通过仿真实验验证了算法不仅在性能方面有了显著的提升，还可以根据火灾环境规划出适合逃生的路径。

关键词：商业步行街;路径规划;烟气环境;蚁群算法

基金资助：北京市自然科学基金(4222052)、北京信息科技大学促进高校分类发展重点研究培育项目(2121YJPY221)、北京信息科技大学“勤信人才”培育计划项目(QXTCP C202110)、北京市科技创新服务能力建设基本科研业务费(市级)(科研类)(PXM2019_014224_000026)项目资助