基于GIS的消防路线规划系统设计

发布时间：2020-03-18 05:19

【摘要】：随着社会经济的发展,生活节奏的加快,越来越多的安全隐患也随之而来。火灾对社会造成的人身安全及财产损失呈逐年增长趋势。发生火灾时,时间就是生命。消防工作效率的高低与人身安全具有密不可分的关系。本文提出一种基于地理信息系统(Geographic Information System)GIS的消防路线规划方案。在学习GIS平台之后,利用ArcGIS平台建立了基于河北省石家庄市公共交通及消防资源地理数据库,并且对数据库中涉及的要素类字段进行了详细说明,为后文的数据分析提供数据基础。在最优路径算法方面,首先分析了经典蚁群算法的不足之处,进而从蚁群算法的信息素更新策略方面做出优化。针对经典蚁群算法收敛速度慢、容易陷入局部最优解的问题,本文提出添加辅助夹角因子、距离因子的解决办法。算法开始,蚂蚁首先估测当前位置与目标位置的欧几里得距离,算法运行过程中,蚂蚁实时比较当前所经过的距离与起始估测值的关系,根据实际距离与估测距离关系不同,结合蚂蚁当前行进方向与目标位置方向形成的夹角范围,选择相应的信息素更新策略。经验证,改进后的蚁群算法达到了加快算法收敛速度的效果。此外,针对消防过程中可能出现的水资源不足问题,提出增设消防供水点的解决方案,为火灾救援提供资源的保障。针对同一区域消防资源的调度问题,本文选取道路的距离属性作为成本。即发生火灾后,根据接警中心提供的火灾点位置信息,分析火灾点附近的消防资源,通过判断消防资源与火灾点的距离,选取距离较近的消防队出警。最后,本文利用ArcGIS提供的ArcEngine接口,选用Visiual Studio2010作为开发环境,对本文提出的方案进行了实验验证。实验结果验证了所提出的方案的正确性和有效性。该方案能够确保消防路线合理规划的基础上,缩短消防车辆救援时间,提高消防资源利用率,达到了提高整体消防作业效率的目的。
【图文】：

图 1-1 火灾危害比例趋势图如图1-1所示是我国从上个世纪50年代到90年代由于火灾造成的人员伤亡跟财产损失折线图。从图中可以看出，我国每年由于火灾造成的人身安全及财产的损失呈逐年上升的趋势。到了 90 年代，该趋势上升速度急剧增加，火灾对人类生活造成的危害已经不容小觑[5]。据统计，截止到 2017 年 10 月，国内总共接消防警报 21.9

图 2-1 GIS 系统构成据模型用来描述不同数据结构的数据存储模型。在地理信息系模型：一种是矢量数据模型，一种是栅格数据模型[24]。种，一种是用来描述不同地理数据之间拓扑关系的拓扑实例为基础的面向实体的数据模型。据模型是用来处理具有特定格式的关系数据结构。该数同拓扑关系的地理数据。拓扑关系数据模型具有拓扑关点。鉴于拓扑关系模型的这种特点，其经常被用于管理要素的拓扑关系。拓扑关系数据模型是一种面向元素的数不同地理数据元素之间的拓扑关系。对于一个完整的实操作效率不高。该效率不高主要体现在修改某一地理实关系数据库的改动，由于地理实体一般数据量较大，如一实体实例，系统处理速度偏慢，，而且很可能发生崩溃
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P208;TP18;TU998.1

【参考文献】

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本文编号：2588276