基于漣漪擴散算法的應急疏散路徑優化方法研究

胡小兵，袁莉燕，李航，趙宇勃，張勇，李奇軒

(1.中國民航大學，a.體系安全與智能決策實驗室，b.電子信息與自動化學院，c.中歐航空工程師學院，天津 300300；2.河北省高速公路京雄籌建處，河北保定 071000)

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，商場、景點、高鐵站及機場等大型公共場所的數量急劇增加，這些場所承載的人員密度極大，當火災、地震、危險品爆炸等突發公共安全事件發生時，疏散人員會盲目選擇當下距離出口最近的路線，極易造成路網中的擁堵現象，導致人員疏散不及時，引發一系列嚴重后果。因此，研究路網中疏散路徑優化策略，給出一套準確且高效的應急疏散方案對于提高路網中人群疏散效率，減少人員傷亡和財產損失具有重要意義。

處理路網中人群應急疏散問題的關鍵在于疏散路徑優化，應急疏散路徑優化問題是一個典型的NP-hard問題[1]。目前，求解該問題的方法主要分為兩類。

一類是聚焦微觀層面的模擬仿真類方法，該類方法通過建立微觀模型，突出刻畫疏散人員在受到多種因素影響時產生的個體行為，以此來確定最優疏散路徑。常見微觀模型主要有元胞自動機模型(Cellular Automata,CA)[2]、社會力模型(Social Force Model,SFM)[3]和格子氣模型(Lattice Gas Model,LGM)[4]。模擬仿真類方法能更細致地反映疏散人員的狀態，但同時也會增加求解復雜度，使得求解時間較長。

另一類方法是聚焦宏觀層面的智能優化類方法，該類方法從全局角度為疏散人員分配最優路徑，以期提高整體的疏散效率。Zhao等[5]提出一種新的出口評估策略，結合人工蜂群算法進行疏散路徑優化。……