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龙图腾网恭喜西安建筑科技大学申请的专利基于改进蚁群算法的火灾逃生疏散仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114580273B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210152017.3，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权基于改进蚁群算法的火灾逃生疏散仿真方法是由黄莺;赵鑫;房姿辰;曹槐玲;杜树设计研发完成，并于2022-02-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于改进蚁群算法的火灾逃生疏散仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于改进蚁群算法的火灾逃生疏散仿真方法，通过设置格栅地图和环境参数火源点、人流量密度、烟气扩散信息等环境因素，进一步设定目标函数、约束条件、改进启发函数以及设定综合影响指数函数、温度变化函数、CO浓度变化函数、能见度变化函数，并通过改进信息素含量更新方式，建立符合人群疏散过程下的信息素更新模型，对传统的信息素更新方式进行改进，计算速度加快，同时避免陷入局部最优解。对ρ的设定需要综合考虑收敛速度和算法的全局搜索能力，使ρ值自适应调整。对人员在火灾环境下的疏散有现实的价值。

本发明授权基于改进蚁群算法的火灾逃生疏散仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进蚁群算法的火灾逃生疏散仿真方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：设置格栅地图和环境参数；步骤2：设置火源点、人流量密度、烟气扩散信息；步骤3：设定目标函数为： ；；其中，m为建筑物内需疏散的总人数；为第k个疏散人员疏散时的起始节点；i,j为建筑物转化为格栅地图中节点i到节点j的路径；Pathk为第k个疏散人员的疏散路径；为第k个疏散人员通过路径i,j时所用的时间；为第k个疏散人员通过路径i,j时的距离；步骤4：约束条件设定为： 式中，fi,j（t）为t时刻i,j上的人口密度；fmin、fmax分别为人口密度限制值的最小值和最大值；步骤5：随机选择人员放在初始节点上，判断最大迭代次数N是否大于最大迭代次数Nmax；步骤6：若N最大迭代系数Nmax，则计算改进后的启发函数；步骤6-1：改进后的启发函数，是将所在节点与目标节点的距离和夹角、火灾过程中产生的温度、有毒有害气体浓度和能见度等因素融入到启发函数中，并设定改进后的启发函数公式为： 其中，表示节点i的某一邻接节点j到目标节点g之间的修正距离；θig表示当前节点i与目标节点方向之间的夹角；lij表示节点i与节点j之间的距离；Eij代表火灾发生后烟气温度、有毒有害气体和能见度三种影响因子的综合影响指数；ξij为节点i到节点j的通行难易程度，如下式： 式中，v0表示在平直路径上行走时人员的速度；vt表示在特定路径上行走时人员的速度；步骤6-2：设定修正距离公式如下： 式中，dmax表示节点i的各邻接节点与目标节点之间距离的最大值；dmin表示节点i的各邻接节点与目标节点之间距离的最小值；di,g为节点i到目标节点g之间的距离数值；分母最后加0.01是为了防止距离修正函数没有意义；步骤6-3：根据火灾发生后烟气温度、有毒有害气体和能见度三种影响影响因素，设定综合影响指数函数如下： 式中，PijT表示烟气温度对人体的影响函数；Pijρco表示CO浓度对人体的影响函数；Pijkc表示能见度对人体的影响程度；步骤6-4：根据火灾发生后温度对人体的影响程度随时间变化的趋势设定温度变化函数为： 步骤6-5：根据火灾发生后CO浓度对人体的影响程度随时间变化的趋势设定CO浓度的变化函数为： 步骤6-6：根据火灾发生后能见度对人体的影响程度随时间变化的趋势设定能见度的变化函数如下： 步骤7：改进信息素含量更新方式，建立符合人群疏散过程下的信息素更新模型，对传统的信息素更新方式进行改进；其中：步骤7-1：建立信息素更新模型如下： 其中，ρ代表信息素挥发因子；是本次循环后路径（i,j）上的信息素含量；为第k个人员在本次循环中留在（i，j）上的信息量；Lk为第k个人员在本次循环中所走路径的长度；Q为人员完成一次完整路径搜索后释放的信息素总量；λ1、λ2为调节系数，并根据实际情况作出调整；Paths为本次迭代中从当前节点可以安全到达目标节点的路径；Pathe为本次迭代中从当前位置到目标位置中包含高温、CO浓度较高、能见度低等危险因素的路径；步骤7-2：当方法的最优解在迭代多次之后仍没有改进，则降低ρ值以提高全局搜索能力，同时设定ρ的最小值以避免降低收敛速度： 步骤8：采用轮盘赌的方式计算人员的转移概率如下式： 式中，i表示当前节点；j表示待转移的下一节点；k代表蚂蚁的序号；pijkt为t时刻第k只蚂蚁从节点i向节点j转移的概率；τijt代表t时刻节点i到节点之间的信息素含量；ηijt代表节点i到节点j之间的启发函数；α代表信息素启发因子；β代表期望启发因子；步骤9：若N=最大迭代次数，则按照程序输出疏散距离、疏散时间，并绘制格栅地图上的人员疏散路径图像；步骤10：更新禁忌表；步骤11：判断人员是否到达目标节点；步骤12：若人员到达目标节点，则按照步骤7的方式更新信息素；步骤13：使迭代次数加1，即N=N+1；步骤14：返回步骤5；步骤15：若人员未到达目标节点，则返回步骤10；步骤16：依次迭代，直到迭代完成，得到最优疏散距离和时间。

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