火場信息融合與基于動態(tài)三角網(wǎng)的撤離路徑選擇.pdf

1、一直以來頻繁發(fā)生的火災(zāi)不僅給我們帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更是嚴(yán)重威脅到人們的生命安全，是人類共同面臨的一個災(zāi)難性問題?；馂?zāi)救援中，固有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞致使通信不暢從而導(dǎo)致消防員傷亡的事件時有發(fā)生，火場中大部分固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施因損壞而無法工作，有線組網(wǎng)方式效率低且脆弱，惡劣環(huán)境下難以適用。動態(tài)三角網(wǎng)是一種特殊的移動自組網(wǎng)，它具有不依賴任何固定設(shè)施組建的抗毀性強(qiáng)的特點(diǎn)，較適用于火災(zāi)救援。網(wǎng)絡(luò)中以機(jī)器人作為網(wǎng)絡(luò)參考節(jié)點(diǎn)，在保障覆蓋火場信息的同時，機(jī)器

2、人可協(xié)助消防員展開搜救撤離工作。這為消防員全面的掌控火場情況進(jìn)行搜救、撤離路徑提供了保障。本課題主要是針對火場信息融合和消防員撤離問題，使用了動態(tài)三角網(wǎng)的技術(shù)并加以研究與實現(xiàn)。
　　首先，本文針對二維火場環(huán)境搭建出動態(tài)二角網(wǎng)絡(luò)圖。其次，對火場數(shù)據(jù)融合問題展開了研究。目前常用的解決不確定的信息融合問題且不需要先驗概率的融合方法主要為D-S證據(jù)理論，考慮火場傳感器會因環(huán)境惡劣致使多源信息檢測的不準(zhǔn)確而帶來數(shù)據(jù)沖突問題，這勢必會影響D-

3、S數(shù)據(jù)融合算法得到的結(jié)果。本義通過對D-S數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行改進(jìn)，提出基于JS-C（聯(lián)合相似函數(shù)與信度函數(shù)）的D-S數(shù)據(jù)融合算法，在證據(jù)間距離計算相似系數(shù)的基礎(chǔ)上加以完善，引入度量證據(jù)間距離相似度的距離相似度函數(shù)和度量證據(jù)間方向相似度的余弦相似度函數(shù)，并針對火場中不同傳感器的可信度不同對證據(jù)進(jìn)行信度分級，然后將信度分級后的證據(jù)體進(jìn)行加權(quán)平均，最后再利用Dempster組合規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)組合，通過計算結(jié)果證明本義方法的有效性。
　　然后

4、對消防員撤離過程中的路徑選擇問題進(jìn)行了研究。火場中撤離，從消防員的安全角度來看最短路徑并不意味著最優(yōu)路徑，隨著火勢的蔓延，最短路徑附近的環(huán)境可能并不安全，會對撤離人員造成傷害，故撤離時要兼顧最快撤離與路徑安全。本文組建的動態(tài)三角網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)固的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜芎玫慕鉀Q了火場通信和環(huán)境評估的難題，同時提出了基于節(jié)點(diǎn)安全預(yù)測的火場撤離路徑。該方案使用基于JS-C的D-S證據(jù)理論對火場中各節(jié)點(diǎn)采集的煙霧濃度、溫度、氧氣濃度進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，確定節(jié)點(diǎn)位置的