徐橙瑋 趙云勝 付國(guó)榮 魏源 周文慧
摘 要:針對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急疏散路徑規(guī)劃較少考慮多個(gè)決策目標(biāo)和可視化能力不足的問題,提出一種將GIS(地理信息系統(tǒng))技術(shù)和多目標(biāo)進(jìn)化算法結(jié)合的模型,建立可以優(yōu)化應(yīng)急疏散路徑的方案。建立空間多目標(biāo)優(yōu)化模型,并用NSGA-Ⅱ多目標(biāo)進(jìn)化算法來求解,得出一組疏散路徑最優(yōu)方案。結(jié)果表明:該模型在進(jìn)行應(yīng)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(jié)果可直接為決策者制定疏散方案提供參考。
關(guān)鍵詞:GIS;多目標(biāo)進(jìn)化算法;應(yīng)急疏散;疏散路徑
中圖分類號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.19311/j.cnki.16723198.2016.26.145
1 應(yīng)急疏散路徑優(yōu)化模型
本文結(jié)合GIS和多目標(biāo)進(jìn)化算法,提出應(yīng)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(chǎng)地作為安全避難區(qū)域,建立安全避難區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)庫(kù),包括:地理位置、面積、可容納人數(shù)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(shù)據(jù)、安全避難區(qū)域數(shù)據(jù)和道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Arcgis軟件,求解出每個(gè)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(zhǎng)度。
2 應(yīng)急疏散路徑優(yōu)化
2.1 構(gòu)建空間多目標(biāo)優(yōu)化模型(Spatial MO )
建立的應(yīng)急疏散路徑多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型如下所示:
3 結(jié)論
(1)構(gòu)建了應(yīng)急疏散路徑優(yōu)化三步法模型,該模型同時(shí)滿足過載能力最小化和總疏散時(shí)間最短兩個(gè)決策目標(biāo),提高了應(yīng)急疏散路徑規(guī)劃的準(zhǔn)確性。
(2)將NSGA-Ⅱ多目標(biāo)進(jìn)化算法與GIS技術(shù)有效結(jié)合,求解應(yīng)急疏散路徑空間多目標(biāo)優(yōu)化問題。
(3)由于以pareto前沿形式來表示一組應(yīng)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(jìn)一步研究。
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