徐橙瑋 趙云勝 付國榮 魏源 周文慧
摘 要:針對現有應急疏散路徑規(guī)劃較少考慮多個決策目標和可視化能力不足的問題,提出一種將GIS(地理信息系統)技術和多目標進化算法結合的模型,建立可以優(yōu)化應急疏散路徑的方案。建立空間多目標優(yōu)化模型,并用NSGA-Ⅱ多目標進化算法來求解,得出一組疏散路徑最優(yōu)方案。結果表明:該模型在進行應急疏散路徑規(guī)劃上具有可行性,并且有很好的可視化效果,其疏散路徑優(yōu)化結果可直接為決策者制定疏散方案提供參考。
關鍵詞:GIS;多目標進化算法;應急疏散;疏散路徑
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/j.cnki.16723198.2016.26.145
1 應急疏散路徑優(yōu)化模型
本文結合GIS和多目標進化算法,提出應急疏散路徑優(yōu)化三步法模型來求解疏散路徑最優(yōu)方案,如下圖1所示。
1.1 安全避難區(qū)域選址
在Arcgis軟件中矢量化合適的場地作為安全避難區(qū)域,建立安全避難區(qū)域地理信息數據庫,包括:地理位置、面積、可容納人數等。
1.2 待疏散區(qū)到安全避難區(qū)域的最優(yōu)路徑
將待疏散區(qū)數據、安全避難區(qū)域數據和道路網絡數據導入Arcgis軟件,求解出每個待疏散區(qū)到指定安全避難區(qū)域的最優(yōu)路線和最優(yōu)路線的長度。
2 應急疏散路徑優(yōu)化
2.1 構建空間多目標優(yōu)化模型(Spatial MO )
建立的應急疏散路徑多目標優(yōu)化數學模型如下所示:
3 結論
(1)構建了應急疏散路徑優(yōu)化三步法模型,該模型同時滿足過載能力最小化和總疏散時間最短兩個決策目標,提高了應急疏散路徑規(guī)劃的準確性。
(2)將NSGA-Ⅱ多目標進化算法與GIS技術有效結合,求解應急疏散路徑空間多目標優(yōu)化問題。
(3)由于以pareto前沿形式來表示一組應急疏散路徑優(yōu)化方案的方法是首次提出,因此如何從pareto前沿中再次選擇最優(yōu)化方案還有待進一步研究。
參考文獻
[1]何健飛,劉曉.基于擁擠度的地鐵應急疏散路徑優(yōu)化方法.中國安全科學學報,2013,23(2):166171.
[2]劉少麗,陸玉麒,顧小平等.城市應急避難場所空間布局合理性研究.城市發(fā)展研究,2012,19(3):113117,120.
[3]伍麗,唐羚姿,饒智杰.重慶市榮昌縣應急管理問題及對策研究.現代商貿工業(yè),2015,(20):206.
[4]劉楠楠.基于進化算法的多目標優(yōu)化算法及應用研究[D]:南京:南京航空航天大學,2010.