室内火灾智能逃生导航技术研究

发布时间：2017-08-29 09:12

  本文关键词：室内火灾智能逃生导航技术研究

  更多相关文章： 智能导航 路径规划 A~*算法 Dijkstra算法

【摘要】：当前各种现代化的建筑与日俱增,建筑火灾问题也日益突出,室内火灾环境的逃生导航技术成为重要课题。针对逃生导航系统中的路径规划问题,本文进行了重点研究。本文首先对寻径算法Dijkstra算法和启发式A*算法进行仿真,根据仿真结果,通过比较分析,得出了两种算法的不同适用情况。 针对路径规划的仿真研究,本文对环境进行了建模,采用栅格V图构建了室内空间的路径图。针对单一楼层进行了二维路径规划,针对多楼层的三维空间进行了三维路径规划。二维、三维路径规划中,规划的主要目标是最短路径。鉴于在实际火灾现场,由于各种障碍因素随时间的发展导致通路不可行,需要根据逃生时间来约束逃生路径,即增加时间规划。本文首次提出室内火灾环境下的四维路径规划,即在三维空间基础上增加了时间维的路径规划。 由四维路径规划仿真得出,满足时间要求的路径不一定只有最短路径。火灾逃生路径的选择应视情况而定,在最短逃生路径受火灾因素影响而不能通行的情况下可选择其他有效的备选方案,能够安全、高效地撤离火灾现场的方案就是好的逃生方案。本文最后对路径规划在硬件上的实现进行了初步研究。
【关键词】：智能导航 路径规划 A~*算法 Dijkstra算法
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU892
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10-12
• 1.1.1 研究背景10-12
• 1.1.2 研究的目的及意义12
• 1.2 课题的相关研究12-15
• 1.2.1 路径规划方法研究概况12-13
• 1.2.2 传统的路径规划方法13
• 1.2.3 智能规划算法13-14
• 1.2.4 路径规划的发展趋势14
• 1.2.5 室内导航系统14-15
• 1.3 课题的研究内容15-16
• 1.3.1 路径图的构建15
• 1.3.2 路径规划15-16
• 1.3.3 火灾逃生导航系统16
• 1.4 本文的组织结构16-18
• 第2章 环境建模及位置信息处理18-28
• 2.1 环境地图构建原则18-19
• 2.2 环境地图的分类19-20
• 2.3 基于栅格法构建环境地图20-22
• 2.4 室内位置信息的处理22-26
• 2.4.1 V图的定义22-23
• 2.4.2 V图的性质23-24
• 2.4.3 栅格V图的构建24-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第3章 室内路径图的建立及仿真28-40
• 3.1 构建路径图的系统框架28-29
• 3.2 生成过道路径29-30
• 3.3 房间内部路径图的构建30-32
• 3.4 添加房间结点32-33
• 3.5 路径图的一体化构建及仿真33-34
• 3.6 路径图的存储方法34-37
• 3.6.1 节点-弧关联矩阵34-35
• 3.6.2 邻接矩阵法35-36
• 3.6.3 邻接表法36-37
• 3.7 三维路径图的构建及其仿真37-38
• 3.8 本章小结38-40
• 第4章 室内路径规划的方法及其仿真40-50
• 4.1 路径规划的流程40-41
• 4.2 最短路径规划算法41-43
• 4.2.1 Dijkstra算法41-43
• 4.2.2 A~*算法43
• 4.3 最短路径规划算法仿真及分析43-48
• 4.3.1 Dijkstra最短路径算法仿真结果44-47
• 4.3.2 A~*最短路径算法仿真结果47-48
• 4.4 三维路径规划仿真48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 火灾环境下的四维路径规划50-58
• 5.1 火灾环境概述50-53
• 5.1.1 建筑火灾的过程50-51
• 5.1.2 建筑火灾的蔓延51
• 5.1.3 火灾逃生因素分析51-52
• 5.1.4 火灾逃生人员的心理和行为分析52-53
• 5.2 四维路径规划的特点53
• 5.3 四维路径规划及仿真53-57
• 5.3.1 规划空间及路径代价的表示54
• 5.3.2 基于A~*算法的四维路径规划54-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 智能空间环境下逃生导航方案研究58-64
• 6.1 火灾智能空间概述58
• 6.2 路径规划与逃生导航58-61
• 6.3 逃生导航方案61-63
• 6.4 本章小结63-64
• 第7章 火灾逃生导航系统的硬件研究64-72
• 7.1 火灾报警系统及其硬件组成64-67
• 7.2 路径规划算法在硬件上的应用67-70
• 7.3 本章小结70-72
• 第8章 结论与展望72-74
• 8.1 研究结论72-73
• 8.2 后期工作展望73-74
• 参考文献74-78
• 致谢78

【参考文献】

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1 邹志，

本文编号：752466