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摘要：本发明涉及模拟火灾及规划疏散路径技术领域，公开了一种用于模拟火灾及规划疏散路线的方法和系统，构建火灾模拟场景，并将火灾模拟场景网格化；以着火点为起点，根据预设的烟雾浓度影响因子和风向影响因子，利用随机蔓延算法模拟火灾，确定各网格的点燃概率，模拟具有蔓延趋势的火灾场景；在具有蔓延趋势的火灾场景中，结合所述烟雾浓度影响因子、风向影响因子以及所述点燃概率，基于代价值最小原则，使用流场寻路算法，获得疏散路线。能够高效、合理的模拟火灾，并安全、准确的规划疏散路径。

主权项：1.一种用于模拟火灾及规划疏散路线的方法，其特征在于，包括如下步骤：构建火灾模拟场景，并将火灾模拟场景网格化；以着火点为起点，根据预设的烟雾浓度影响因子和风向影响因子，利用随机蔓延算法模拟火灾，确定各网格的点燃概率，模拟具有蔓延趋势的火灾场景，具体包括：以所述着火点为起点网格，获取当前网格的相邻网格的火源数量；根据预设的基础点燃概率和所述相邻网格的火源数量，得到当前网格的初始点燃概率，使用下述计算公式：Pbase=1-1-qn；式中，Pbase表示当前网格的初始点燃概率，q表示预设的基础点燃概率，0≤q≤1，n为当前网格的相邻网格的火源数量，即当前网格的周围网格中被点燃的网格数量，1≤n≤8；依据模拟需求，确定预设的烟雾浓度影响因子和风向影响因子；结合所述预设的烟雾浓度影响因子、风向影响因子和所述初始点燃概率，获得当前网格的最终点燃概率为：P=Pbase×γ1×w（x,y）+γ2×s（x,y,t）；式中，P表示网格的最终点燃概率，Pbase表示网格的初始点燃概率，γ1表示风向影响因子对最终点燃概率的权重系数，w（x,y）为二维向量，表示横坐标为x、纵坐标为y的网格的风向影响因子，γ2表示烟雾浓度影响因子对最终点燃概率的的权重系数，s（x,y,t）表示横坐标为x、纵坐标为y的网格在时刻t时的烟雾浓度影响因子；比较最终点燃概率和点燃阈值，若最终点燃概率不小于点燃阈值，则对当前网格进行点燃操作；根据预设的烟雾浓度影响因子和风向影响因子，利用随机蔓延算法，确定当前网格对应的周围网格的最终点燃概率和是否进行点燃操作；所述风向影响因子的计算方法为：w（x,y）=v（x,y）×v`（x,y）；其中，v（x,y）为预设的横坐标为x、纵坐标为y的网格的风向影响因子，v`（x,y）为从着火点到当前网格的相对向量；以此类推，计算模拟场景中网格的最终点燃概率，确定是否进行点燃操作，完成具有蔓延趋势的火灾场景的模拟；t时刻的所述烟雾浓度影响因子计算方法为： ；k表示烟雾的扩散系数，分别表示烟雾浓度影响因子对网格x坐标、网格y坐标、时间t的二阶导，V风表示风速，s0表示初始烟雾浓度，表示浓度的变化梯度，=++，、分别表示烟雾浓度影响因子对网格x坐标、网格y坐标、时间t的一阶导；在具有蔓延趋势的火灾场景中，结合所述烟雾浓度影响因子、风向影响因子以及所述点燃概率，基于代价值最小原则，使用流场寻路算法，获得疏散路线，具体包括：计算当前网格与周围网格的距离，选取与当前网格距离最近的网格为初选网格；结合所述烟雾浓度影响因子、风向影响因子、所述点燃概率以及温度因子，计算当前网格到各所述初选网格的代价值；其中当前网格到初选网格的代价值的计算公式为：f=dnear×λ1×w（x,y）+λ2×s（x,y,t）+λ3×T；f表示初选网格的代价值，dnear为当前网格到初选网格的距离，λ1表示风向影响因子对代价值的权重系数，w（x,y）为二维向量，表示横坐标为x、纵坐标为y的网格的风向影响因子，λ2表示烟雾浓度影响因子对代价值的权重系数，s（x,y,t）表示横坐标为x、纵坐标为y的网格在时刻t时的烟雾浓度影响因子，λ3表示温度因子对代价值的权重系数，T为温度因子；所述温度因子的计算方法为： ；其中，T0当前网格的温度，T0`为火灾模拟场景预设的恒定温度选取与当前网格的代价值最小所对应的初选网格作为目标网格；以此类推，以所述目标网格作为新的当前网格，计算所述新的当前网格的代价值，直至获得的目标网格为消防出口，获得所述疏散路线。

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百度查询： 中国铁路设计集团有限公司 一种用于模拟火灾及规划疏散路线的方法和系统