基于涟漪扩散算法的应急疏散路径优化方法研究

来源：交通运输系统工程与信息杂志2024年第1期北京时间：

作者：胡小兵, 袁莉燕, 李航, 赵宇勃, 张勇, 李奇轩

单位：1. 中国民航大学，a. 体系安全与智能决策实验室，b. 电子信息与自动化学院，c. 中欧航空工程师学院，天津 300300；2. 河北省高速公路京雄筹建处，河北 保定071000

摘要：针对大型公共场所内人群应急疏散路径优化问题，本文提出一种考虑容量限制的多起点多终点涟漪扩散算法(Capacity Constrained Ripple Spreading Algorithm, CCRSA)。该算法通过动态更新各链接在各时刻的剩余最大通行容量，容量不足时添加涟漪在节点的等待行为，一次性得出多个起点到多个终点的包含等待时间的疏散时间最短路径；并使用路径寻优规则确定优先疏散路径，分配疏散人员数量，实行差异化疏散，提高路网中各链接的利用率。使用大量具有不同节点数量、不同待疏散人数的随机路网与北京颐和园实际路网案例对算法进行测试，并设置了疏散时间、人员实际/理想疏散时间标准差、程序运行时间这3个评价标准。实验结果表明：与传统的应急疏散路径规划算法相比，CCRSA平均可减少13.07%的人群疏散时间，以较高运行效率得到更加满足各疏散人员期望的疏散方案。

关键词：交通工程,人群应急疏散,涟漪扩散算法,多对多路径优化,容量动态更新

基金资助：中央高校基本科研业务费(3122019057)；河北省交通运输厅科技项目(JX-202002)