基于蟻群算法的人群疏散仿真研究.pdf

1、近幾年隨著我國(guó)軟實(shí)力的增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)、文化、娛樂業(yè)大力發(fā)展，人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，各種高樓大廈、大型體育場(chǎng)等比比皆是。這些人流密集的場(chǎng)所其實(shí)存在著安全隱患，在緊急情況發(fā)生之前能科學(xué)地預(yù)防，在緊急情況發(fā)生時(shí)能正確地疏導(dǎo)人群，是現(xiàn)在相關(guān)部門問題解決的根本。因此這類場(chǎng)所必須隨時(shí)做好充分的應(yīng)急疏散準(zhǔn)備，防止當(dāng)遇到這種危險(xiǎn)情況時(shí)因?yàn)樘与x現(xiàn)場(chǎng)方法不當(dāng)或由于時(shí)間的延誤等原因?qū)е聯(lián)頂D、踩踏等現(xiàn)象造成人員的傷亡。研究人群的逃生規(guī)律，可高效地提高人們?cè)谟龅骄o急危險(xiǎn)

2、情況時(shí)的自救能力。針對(duì)現(xiàn)在的疏散仿真技術(shù)中存在的人群行為單一，模擬精度不高等問題，社會(huì)力蟻群模型在本文中被提出，該方法一方面控制了成本的輸出，還提高了模型精度，對(duì)大型建筑內(nèi)法的人群疏散有很好的指導(dǎo)作用。本文采用基于粒子群算法和蟻群算法作為微觀模型指導(dǎo)微觀路徑規(guī)劃，用社會(huì)力和蟻群算法結(jié)合的模型指導(dǎo)人群疏散過程中的個(gè)體行為，通過大量仿真實(shí)驗(yàn)的提出與實(shí)現(xiàn)，證明了其有效性。三維動(dòng)畫基于圖形學(xué)蓬勃發(fā)展的大背景下在各個(gè)領(lǐng)域都占據(jù)著不可替代的位置，比

3、如電視廣告，游戲研發(fā)，建筑物模型的構(gòu)建等等。本文基于擁有強(qiáng)大功能的Maya軟件對(duì)建筑物和人物模型進(jìn)行創(chuàng)建，利用Mel語言的優(yōu)勢(shì)，效果非常清晰逼真，同時(shí)縮短了研發(fā)的時(shí)間，提高了工作效率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出一種新的人群疏散模型，該模型將社會(huì)力模型與蟻群算法相結(jié)合，用社會(huì)力作為蟻群算法中信息素更新策略的度量值。建立社會(huì)力蟻群模型，該模型充分考慮了人群疏散中個(gè)體間的作用力關(guān)系，解決了算法中易于出現(xiàn)的停滯和早熟現(xiàn)象。該模型可以

4、有效發(fā)揮蟻群算法在人群模擬中的優(yōu)勢(shì)，較傳統(tǒng)算法具有更高的效率和運(yùn)算速度，對(duì)大規(guī)模建筑內(nèi)人群疏散有重要參考價(jià)值。⑵提出一種路徑規(guī)劃方法，它是基于拓?fù)鋱D的，將粒子群算法和蟻群算法相結(jié)合的粒子群蟻群算法（PSACO）。這種算法先用PSO算法生成一條初始路徑，然后把這條初始路徑轉(zhuǎn)化為蟻群算法（ACO）的初始信息素分布，這樣做很大程度上克服蟻群盲目搜素的缺點(diǎn)，在時(shí)間效率上起到了很好的效果。最后仿真實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證，基于拓?fù)鋱D的這種結(jié)合算法在實(shí)際場(chǎng)景系統(tǒng)