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A星算法在人群疏散中的应用研究开题报告

 2020-10-31 09:10  

1. 研究目的与意义(文献综述)

中国是人口大国,而城市更是人口聚居地,随着人口的集中化,城市会变得越来越庞大。因此,如何高效率地利用地上与地下的空间,已成为一个重大的话题。城市建筑将商业中心,电影院,交通设备等供人们消遣娱乐行走的设备,集中到地下空间形成地下城市,而在如此功能化的地下城,再敷设地铁,电缆,上下水道等基本设施,城市越来越朝着高层化,大深度地下化,多重结构化方向发展。

随着城市的高密度化,多层多功能化,以及地下结构化的进展,势必会使逃生通道更为复杂;同时社会人口日趋老龄化,人员密集,必须控制逃生现场的混乱,照顾各种人群,更加大了逃生的难度,怎么样安全引导逃生成为新的课题。

启发式搜索是利用问题拥有启发信息引导搜索,以达到减小搜索范围、降低问题复杂度的目的。在启发式搜索过程中要对开放列表进行排序,这就要有一种方法来计算待扩展结点有希望通向目标结点的不同程度,人们总是希望能找到最有可能通向目标结点的待扩展结点优先扩展。一种最常用的方法是定义一个评价函数对各个结点进行计算,其目的就是用来估算出“有希望”的结点。用f来标记评价函数,并用f来排列等待扩展的结点并计算,然后选择具有最小f值的结点,选取f值最小的结点作为下一个要扩展的结点。

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2. 研究的基本内容与方案

a*算法在人工智能中是一种典型的启发式搜索算法,也是一个可采纳的最好优先算法。启发式搜索就是在状态空间中的搜索对每一个搜索的位置进行评估,得到最好的位置,再从这个位置进行搜索直到目标。这样可以省略大量无畏的搜索路径,提到了效率。在启发式搜索中,对位置的估价是十分重要的。采用了不同的估价可以有不同的效果。

人群在发生异常的时候,需要对人群进行疏散预警,如何在限定的环境下的人群疏散计划的实时定制是有效解决人群拥堵的关键问题。我所要设计的软件对所有发生紧急异常情况之下对人群及时进行疏散预警,从而把损失降低到最低或者没有什么伤亡的,这样人工智能化的预警和路边指示灯安装在建筑房屋的楼道,走廊等等。

我打算在这个疏散人群的预警软件系统中,用vc编程工具。因为,vc 是微软公司开发的一个ide(集成开发环境),此语言基于c ,但是有不同于c ,可以看做是c 语言的一个“微软化”,是windows化后的c 语言,开发环境集成多种控件,窗口下通过“拖拖,拉拉”,就可以快速控制作出一个简单拥有windows标准界面的程序,除此以外还提供可以实现各种功能的api,并且还提供封装了api的基础类库,使之使用此语言很容易开发出具有windows特点的应用程序。

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3. 研究计划与安排

1-3周查阅中,英文资料,完成开题报告,完成不少于2万字的英文翻译任务;

4-8周 学习a星算法的基本原理及应用;

9-16周 完成人群疏散计划的实时计算并给出可视化疏散计划;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 算法导论(原书第3版)/计算机科学丛书 thomash.cormen 机械工业出版社 2012-12

[2] 算法基础:打开算法之门 托马斯 h 科尔曼 机械工业出版社 2015-12

[3] 算法设计技巧与分析 m. h. alsuwaiyel 电子工业出版社 2004-8

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