基于Erlang的并發(fā)火災(zāi)現(xiàn)場人員逃生模擬的研究與實現(xiàn).pdf

1、本文以親身參與的火災(zāi)現(xiàn)場逃生模擬程序開發(fā)經(jīng)驗,以及期間對Erlang語言技術(shù)的探究以及應(yīng)用該技術(shù)實現(xiàn)一個真實的計算機(jī)仿真系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ),論述了基于Erlang的并發(fā)火災(zāi)現(xiàn)場人員逃生模擬系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程。論文首先介紹了Erlang及相關(guān)概念和工具;其次分析了系統(tǒng)的需求,基于需求給出了系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計;再次,重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)核心功能及模塊的解決方案和核心算法實現(xiàn)。最后,給出源代碼統(tǒng)計和系統(tǒng)運(yùn)行界面效果。論文最術(shù)總結(jié)了本項目的得失和未

2、來發(fā)展,并總結(jié)了面向并發(fā)編程的實踐經(jīng)驗和技巧;探討了解決實際的并行處理問題的思維方式和方法論。本系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境為跨操作系統(tǒng)平臺,Windows2003或LinuX系統(tǒng)(論文中采用Fedora Release12);Erlang Runtime R13801,Eclipse3.5加erlIDE0.7。完成后的系統(tǒng)力圖為建筑設(shè)計人員和消防安全人員提供更好的事前模擬和預(yù)案決策支持,以期提高建筑設(shè)計裝修布局的合理性和安全性。本文的主要工作包括如

3、下內(nèi)容：
　　 ⑴綜述了本課題的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及意義,介紹了并行處理的理論及方法論,以及計算機(jī)仿真模擬的相關(guān)理論知識；介紹erlang語言的主要特點(diǎn)及相關(guān)成功應(yīng)用案例；
　　 ⑵作為本文論述的重點(diǎn),首先介紹火災(zāi)模擬應(yīng)用項目的背景和詳細(xì)需求,作為消防部門做事前災(zāi)害模擬,逃生預(yù)案設(shè)計的輔助工具,本系統(tǒng)需要能夠滿足模擬大規(guī)模場景的能力,模擬的實體應(yīng)盡量接近真實客觀的對象,同時場景應(yīng)該可以靈活設(shè)置。基于Erlang語言,分析

4、該系統(tǒng)的需求,最終整體架構(gòu)上采用了模型/視圖/控制(MVC)的模式,所有模塊在邏輯和功能上分為這三大組,模塊組之間做到功能的高內(nèi)聚性,依靠Erlang的消息傳遞機(jī)制,模塊組群之間又能實現(xiàn)低耦合度的意圖。模型負(fù)責(zé)保存系統(tǒng)運(yùn)行時的數(shù)據(jù),視圖負(fù)責(zé)展示數(shù)據(jù),控制是各個模塊組群之間以及用戶和系統(tǒng)間交互的功能串聯(lián)；
　　 ⑶考慮到代表性,重點(diǎn)介紹系統(tǒng)實現(xiàn)中的兩個核心算法,以及相關(guān)有價值的實現(xiàn)技巧細(xì)節(jié)。其一,基于Monte Carlo思想的無

5、規(guī)則疊加圖形面積的計算,該算法應(yīng)用了Monte Carlo的概率統(tǒng)計思想,結(jié)合Erlang多進(jìn)程并發(fā)編程的特點(diǎn),既簡潔又高效地實現(xiàn)了不定形狀圖形的面積計算,為統(tǒng)計場景中的過火面積等面積計算提供了支持;其二,人員行進(jìn)方向決策算法,通過維護(hù)一個權(quán)重矩陣,權(quán)重值考慮各項因素對決策的影響,調(diào)整權(quán)重值,從而最終給出一個唯一的行進(jìn)方向。該算法簡單直接,并且相當(dāng)靈活,可以很方便地增減參考因素,提升模型的逼真程度；
　　 ⑷最后分析了目前實現(xiàn)中