井下火災多救護隊救援路徑優(yōu)化的群智能算法研究.pdf

1、確定最優(yōu)應急救援路徑是應對礦井火災的重要工作之一。井下火災多救護隊救援路徑優(yōu)化不僅可為礦井事故預案救援和井下人員應急逃生提供決策依據(jù),而且能便于救援人員及時抵達事故現(xiàn)場,快速實施現(xiàn)場急救,組織受困人員安全撤離,挽救受困人員的寶貴生命等都具有很好的理論意義和應用前景。
　　論文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　首先,構(gòu)建了基于多影響因素的井下火災救援路徑優(yōu)化模型。針對井下火災災害和井下救援系統(tǒng)特點,理清了最優(yōu)救援路徑與最優(yōu)避險

2、路徑的內(nèi)涵,救援路徑是指地面救援人員以主井或風井為起點,所有危險巷道為中點,救出所有井下被困人員回到主井或風井為終點的救援路徑。通過對井下巷道進行分類以及災變巷道各影響因素的分析,可計算出巷道通行難易度系數(shù)和救援路徑當量長度,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建救援路徑網(wǎng)絡(luò)模型和多救護隊井下火災最優(yōu)救援路徑優(yōu)化模型。
　　其次,最優(yōu)救援路徑優(yōu)化模型求解的群智能算法研究。通過分析、對比粒子群算法、蟻群算法和傳統(tǒng)路徑算法(Dijkstra算法、A*算法、F

3、loyd算法等),探討不同算法的優(yōu)缺點,提出應用粒子群算法和蟻群算法的混合算法來求解多救護隊井下火災救援優(yōu)化路徑的數(shù)學模型的基本理論、數(shù)學描述、參數(shù)分析以及算法流程。
　　第三,基于粒子群算法和蟻群算法的群智能混合算法設(shè)計與實現(xiàn)。依據(jù)粒子群算法和蟻群算法的優(yōu)點,提出和設(shè)計了基于粒子群算法與蟻群算法的群智能混合算法,即利用粒子群算法搜索蟻群算法參數(shù)α、β、ρ,再反饋到蟻群算法中,對多救護隊最優(yōu)救援路徑進行搜索尋優(yōu)。提出了粒子群算法搜

4、索α、β、ρ、蟻群算法搜索救援路徑的MATLAB實現(xiàn)步驟,以及群智能混合算法的具體流程和程序設(shè)計。
　　最后,以龍頭溝金礦井下火災多救護隊救援路徑為例,進行模擬仿真分析。探討井下火災多救護隊救援路徑,為井下應急救援決策提供科學依據(jù)。
　　本文提出的粒子群和蟻群混合算法能夠快速、有效地搜索出井下火災最優(yōu)應急救援路徑,從而可供救援人員安全、快速到達井下受困人員所處的地下巷道位置,保證在有效的時間內(nèi)組織受困人員安全撤離,研究結(jié)果具