基于改进蚁群算法的救援组织系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于改进蚁群算法的救援组织系统及方法，该系统，包括：应用接口模块、感应器信息采集模块、综合分析模块、救援物资管理模块、网络传输模块，综合分析模块对应用接口模块获取的当前救援信息、感应器信息采集模块获取的感知信息进行分析处理，并采用蚁群算法规划蚂蚁在救援点与救援现场之间的拟定救援路线；救援物资管理模块调拨救援物资，以及获取救援物资的当前使用信息；网络传输模块将当前救援信息、感知信息、拟定救援路线，以及救援物资的当前使用信息同步存储至云端。本发明专利技术可以协调多个救援点、救援现场的物资调度，提升救援物资的调拨速度，降低人力资源的浪费，使得救援方案可以有效执行。

Rescue organization system and method based on improved ant colony algorithm

The invention provides a rescue organization system and method based on improved ant colony algorithm. The system includes application interface module, sensor information acquisition module, comprehensive analysis module, rescue material management module and network transmission module. The comprehensive analysis module divides the current rescue information acquired by application interface module and the sensing information acquired by sensor information acquisition module. The ant colony algorithm is used to plan the rescue route between the rescue point and the rescue scene; the rescue materials management module allocates rescue materials and acquires the current use information of rescue materials; the network transmission module stores the current rescue information, perception information, drawing up rescue routes, and the current use information of rescue materials to the cloud simultaneously. The invention can coordinate the material dispatching of multiple rescue points and rescue sites, improve the speed of the material dispatching, reduce the waste of human resources, and enable the rescue scheme to be effectively implemented.

【技术实现步骤摘要】
基于改进蚁群算法的救援组织系统及方法
本专利技术涉及人工智能
，具体地，涉及基于改进蚁群算法的救援组织系统及方法。
技术介绍
在应对大型自然灾害时，迅速组织公共场所人员进行应急疏散是减小伤亡的重要途径。目前，针对公共场所人员的应急疏散，还主要依靠调度中心对各个参与部门的直接调配。但是，这种组织方式需要耗费较多人力，当有多个救援的单位参与时，各个救援单位之间无法实现及时的信息共享，从而造成救援资源和人力的浪费，影响救援方案的有效执行。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于改进蚁群算法的救援组织系统及方法。第一方面，本专利技术实施例提供一种基于改进蚁群算法的救援组织系统，包括：应用接口模块、感应器信息采集模块、综合分析模块、救援物资管理模块、网络传输模块；其中：所述应用接口模块，用于接收由救援人员发送的当前救援信息；所述感应器信息采集模块，用于获取布设在救援现场的感应器所采集到的感知信息；所述综合分析模块，用于对所述当前救援信息、所述感知信息进行分析处理，并采用蚁群算法规划蚂蚁在救援点与救援现场之间的拟定救援路线；所述救援物资管理模块，用于调拨救援物资，以及获取所述救援物资的当前使用信息；所述网络传输模块，用于将所述当前救援信息、所述感知信息、所述拟定救援路线，以及所述救援物资的当前使用信息同步存储至云端。可选地，所述救援物资管理模块还用于：在救援物资出现损坏或短缺的情况时，根据救援点处救援物资当前的使用情况，进行救援物资的重新调拨。可选地，所述当前救援信息包括：救援地点、当前时间，参与救援人数、预计待救援人数、投入使用的救援物资；所述感知信息包括：现场环境温度、现场空气质量、现场人流情况、现场救援实况、疏散路径人流分布情况；所述当前使用信息包括：投入使用的救援物资类型、投入使用的每种救援物资的数量、投入使用的救援物资分布情况、未投入使用的救援物资类型，以及未投入使用的每种救援物资的数量；所述救援物资包括：运输设备、挖掘设备、医疗设备、食品、药品、饮用水。可选地，所述综合分析模块，具体用于：根据所述当前救援信息、所述感知信息，确定所有救援点以及需要调拨物资的救援现场；将救援点设置为所述改进的蚁群算法中蚂蚁的起始节点，将需要调拨物资的救援现场设置为蚂蚁的目标节点，令蚂蚁携带对应数量的物资从起始节点出发，当蚂蚁到达目标节点时，默认蚂蚁将对应数量的物资部分，或者全部投放至目标节点；根据起始节点、目标节点的位置信息，绘制救援地图；并在救援地图上标记每个起始节点的当前物资存储数量，以及每个目标节点的物资需求数量；采用蚁群算法规划蚂蚁在救援地图上的路径，得到拟定救援路线。可选地，所述蚂蚁包括：水源和食品蚂蚁、医疗蚂蚁、挖掘蚂蚁；所述水源和食品蚂蚁是指：携带水源和食品的蚂蚁；所述医疗蚂蚁是指：携带医疗设备和/或医护人员的蚂蚁；所述挖掘蚂蚁是指：携带挖掘设备和/或挖掘技术人员的蚂蚁。可选地，采用蚁群算法规划蚂蚁在救援地图上的路径，得到拟定救援路线，包括：假设第k个蚂蚁当前位于第f个起始节点位置，则蚂蚁行进至z个目标节点的概率的计算公式如下：β＝γ+θ其中，k＝1，2，3，…，N，N表示蚂蚁的总数量；f＝1，2，3，…，M，M表示起始节点的总数量；f＝1，2，3，…，Q，Q表示目标节点的总数量；表示编号为k的蚂蚁从节点f到节点z的概率，τfz(t)表示节点f到节点z之间的路径上信息素浓度，ηfz(t)表示节点f到节点z之间的可见度，表示每只蚂蚁可以的选择的点，第k只蚂蚁走过的点，将在中被删除，α表示信息素浓度的影响因子，通常在[0.3，0.7]区间取值，β表示能见度的影响因子，γ表示目标节点z的物资需求数量，θ表示能见度；其中，每当有一只蚂蚁经过节点f到节点z之间的路径，则对应路径的信息素增加，并且设置所述信息素根据时间逐渐减少。第二方面，本专利技术实施例提供一种基于改进蚁群算法的救援组织方法，应用第一方面中任一项所述的基于改进蚁群算法的救援组织系统执行救援任务的组织。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供的基于改进蚁群算法的救援组织系统及方法，通过设置包含：应用接口模块、感应器信息采集模块、综合分析模块、救援物资管理模块、网络传输模块的系统来实现救援任务的组织，其中：应用接口模块接收由救援人员发送的当前救援信息；感应器信息采集模块获取布设在救援现场的感应器所采集到的感知信息；综合分析模块对所述当前救援信息、所述感知信息进行分析处理，并采用蚁群算法规划蚂蚁在救援点与救援现场之间的拟定救援路线；救援物资管理模块调拨救援物资，以及获取所述救援物资的当前使用信息；网络传输模块将所述当前救援信息、所述感知信息、所述拟定救援路线，以及所述救援物资的当前使用信息同步存储至云端。从而可以协调多个救援点、救援现场的物资调度，使得参与救援的各个单位可以实现信息共享，提升救援物资的调拨速度，降低人力资源的浪费，使得救援方案可以有效执行。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为基于改进蚁群算法的救援组织系统的原理框图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。伴随着人工智能的发展，人工智能算法也逐渐被投入到人员疏散活动中。人工智能算法集结而成的系统通过感知层掌握各类数据，通过网络层传输至智能计算层，利用算法进行计算并汇总、分析，由前端界面与用户进行交互，由外部设备为用户服务，提供防护工具、淡水食品等，达到增加灾害现场人员幸存概率，并帮助其成功逃生的目的。本专利技术实施例提供一种基于改进蚁群算法的救援组织系统，正是应用了人工智能算法来实现救援任务的组织。图1为基于改进蚁群算法的救援组织系统的原理框图，图1所示，包括：应用接口模块10、感应器信息采集模块20、综合分析模块30、救援物资管理模块40、网络传输模块50。其中：应用接口模块10，用于接收由救援人员发送的当前救援信息。感应器信息采集模块20，用于获取布设在救援现场的感应器所采集到的感知信息；综合分析模块30，用于对当前救援信息、感知信息进行分析处理，并采用蚁群算法规划蚂蚁在救援点与救援现场之间的拟定救援路线。救援物资管理模块40，用于调拨救援物资，以及获取救援物资的当前使用信息。网络传输模块50，用于将当前救援信息、感知信息、拟定救援路线，以及救援物资的当前使用信息同步存储至云端。在一种可选的实施方式中，救援物资管理模块40还用于：在救援物资出现损坏或短缺的情况时，根据救援点处救援物资当前的使用情况，进行救援物资的重新调拨。在一种可选的实施方式中，综合分析模块30，具体用于：根据当前救援信息、感知信息，确定所有救援点以及需要调拨物资的救援现场；将救援点设置为改进的蚁群算法中蚂蚁的起始节点，将需要调拨物资的救援现场设置为蚂蚁的目标节点，令蚂蚁携带对应数量的物资从起始节点出发，当蚂蚁到达目标节点时，默认蚂蚁将对应数量的物资部分，或者全部投放至目标节点；根据起始节点、目标节点的位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于改进蚁群算法的救援组织系统，其特征在于，包括：应用接口模块、感应器信息采集模块、综合分析模块、救援物资管理模块、网络传输模块；其中：所述应用接口模块，用于接收由救援人员发送的当前救援信息；所述感应器信息采集模块，用于获取布设在救援现场的感应器所采集到的感知信息；所述综合分析模块，用于对所述当前救援信息、所述感知信息进行分析处理，并采用蚁群算法规划蚂蚁在救援点与救援现场之间的拟定救援路线；所述救援物资管理模块，用于调拨救援物资，以及获取所述救援物资的当前使用信息；所述网络传输模块，用于将所述当前救援信息、所述感知信息、所述拟定救援路线，以及所述救援物资的当前使用信息同步存储至云端。

【技术特征摘要】
1.一种基于改进蚁群算法的救援组织系统，其特征在于，包括：应用接口模块、感应器信息采集模块、综合分析模块、救援物资管理模块、网络传输模块；其中：所述应用接口模块，用于接收由救援人员发送的当前救援信息；所述感应器信息采集模块，用于获取布设在救援现场的感应器所采集到的感知信息；所述综合分析模块，用于对所述当前救援信息、所述感知信息进行分析处理，并采用蚁群算法规划蚂蚁在救援点与救援现场之间的拟定救援路线；所述救援物资管理模块，用于调拨救援物资，以及获取所述救援物资的当前使用信息；所述网络传输模块，用于将所述当前救援信息、所述感知信息、所述拟定救援路线，以及所述救援物资的当前使用信息同步存储至云端。2.根据权利要求1所述的基于改进蚁群算法的救援组织系统，其特征在于，所述救援物资管理模块还用于：在救援物资出现损坏或短缺的情况时，根据救援点处救援物资当前的使用情况，进行救援物资的重新调拨。3.根据权利要求1所述的基于改进蚁群算法的救援组织系统，其特征在于，所述当前救援信息包括：救援地点、当前时间，参与救援人数、预计待救援人数、投入使用的救援物资；所述感知信息包括：现场环境温度、现场空气质量、现场人流情况、现场救援实况、疏散路径人流分布情况；所述当前使用信息包括：投入使用的救援物资类型、投入使用的每种救援物资的数量、投入使用的救援物资分布情况、未投入使用的救援物资类型，以及未投入使用的每种救援物资的数量；所述救援物资包括：运输设备、挖掘设备、医疗设备、食品、药品、饮用水。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于改进蚁群算法的救援组织系统，其特征在于，所述综合分析模块，具体用于：根据所述当前救援信息、所述感知信息，确定所有救援点以及需要调拨物资的救援现场；将救援点设置为所述改进的蚁群算法中蚂蚁的起始节点，将需要调拨物资的救援现场设置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽琼，何心，刘微，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31