虛擬逃生系統(tǒng)中路徑規(guī)劃技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,我國城市化建設(shè)的不斷推進(jìn),各種大型公共設(shè)施隨處可見。對于這些高密度人群聚集的場所,由于其在緊急情況下人群疏散工作存在很大的不安全性和不確定性,一旦疏散工作安排不合理,就會(huì)造成不可預(yù)計(jì)的生命和財(cái)產(chǎn)損失,因此做好人員的安全疏散工作顯得尤為重要。近年來,人群疏散工作已經(jīng)成為安全領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn)。然而,在緊急情況下,逃生人群的行為是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的現(xiàn)象,它不但被外界環(huán)境所影響,而且與人的心情、身體素質(zhì)等也有很大的關(guān)系,因此僅

2、僅用一組數(shù)學(xué)公式來描述疏散過程是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?也是不太現(xiàn)實(shí)的。但是,組織大量人員進(jìn)行現(xiàn)實(shí)的疏散演練,又費(fèi)力耗時(shí),難以實(shí)現(xiàn)。所以,目前對于人群疏散的研究工作主要是基于虛擬場景下的計(jì)算機(jī)仿真。
　　 虛擬逃生系統(tǒng)的仿真中,最為重要的部分是逃生系統(tǒng)的路徑規(guī)劃部分,這也是本文的主要研究內(nèi)容。本文通過對已有算法的研究,尤其是現(xiàn)有經(jīng)典算法A*算法的研究之后,提出了三種路徑規(guī)劃改進(jìn)措施,來提高算法的運(yùn)行效率:在標(biāo)準(zhǔn)A*算法的基礎(chǔ)上,采用二叉堆的

3、方法來對A*算法開啟列表進(jìn)行快速排序,從而提升算法在開啟列表中查找和刪除節(jié)點(diǎn)的效率:將單個(gè)物體的尋徑過程和A*算法相結(jié)合,加快虛擬環(huán)境下的路徑搜索速度;在路徑規(guī)劃中運(yùn)用分層尋路的思想,先根據(jù)虛擬環(huán)境的信息進(jìn)行全局規(guī)劃,把整個(gè)虛擬環(huán)境劃分為幾個(gè)小區(qū)域,然后在各個(gè)小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行局部搜索以完成局部路徑規(guī)劃。來減少路徑搜索過程中系統(tǒng)搜索的節(jié)點(diǎn)數(shù),加快路徑搜索速度。
　　 本文通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的優(yōu)化特性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的算法相比