[發明專利]基于改進蟻群算法的救援組織系統及方法

有效

• 申請號: 201811059093.X
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109146754B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 陳麗瓊;何心;劉微
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G06Q50/26
• 分類號: G06Q50/26;G06N3/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于改進蟻群算法的救援組織系統，其特征在于，包括：應用接口模塊、感應器信息采集模塊、綜合分析模塊、救援物資管理模塊、網絡傳輸模塊；其中：

所述應用接口模塊，用于接收由救援人員發送的當前救援信息；

所述感應器信息采集模塊，用于獲取布設在救援現場的感應器所采集到的感知信息；

所述綜合分析模塊，用于對所述當前救援信息、所述感知信息進行分析處理，并采用蟻群算法規劃螞蟻在救援點與救援現場之間的擬定救援路線；

所述救援物資管理模塊，用于調撥救援物資，以及獲取所述救援物資的當前使用信息；

所述網絡傳輸模塊，用于將所述當前救援信息、所述感知信息、所述擬定救援路線，以及所述救援物資的當前使用信息同步存儲至云端；

所述綜合分析模塊，具體用于：

根據所述當前救援信息、所述感知信息，確定所有救援點以及需要調撥物資的救援現場；

將救援點設置為所述改進的蟻群算法中螞蟻的起始節點，將需要調撥物資的救援現場設置為螞蟻的目標節點，令螞蟻攜帶對應數量的物資從起始節點出發，當螞蟻到達目標節點時，默認螞蟻將對應數量的物資部分，或者全部投放至目標節點；

根據起始節點、目標節點的位置信息，繪制救援地圖；并在救援地圖上標記每個起始節點的當前物資存儲數量，以及每個目標節點的物資需求數量；

采用蟻群算法規劃螞蟻在救援地圖上的路徑，得到擬定救援路線；

采用蟻群算法規劃螞蟻在救援地圖上的路徑，得到擬定救援路線，包括：

假設第k個螞蟻當前位于第f個起始節點位置，則螞蟻行進至z個目標節點的概率的計算公式如下：

β＝γ+θ

其中，k＝1,2,3,…,N，N表示螞蟻的總數量；f＝1,2,3,…,M，M表示起始節點的總數量；f＝1,2,3,…,Q，Q表示目標節點的總數量；表示編號為k的螞蟻從節點f到節點z的概率，τ_fz(t)表示節點f到節點z之間的路徑上信息素濃度，η_fz(t)表示節點f到節點z之間的可見度，表示每只螞蟻可以的選擇的點，第k只螞蟻走過的點，將在中被刪除，α表示信息素濃度的影響因子，在[0.3,0.7]區間取值，β表示能見度的影響因子，γ表示目標節點z的物資需求數量，θ表示能見度；其中，每當有一只螞蟻經過節點f到節點z之間的路徑，則對應路徑的信息素增加，并且設置所述信息素根據時間逐漸減少。

2.根據權利要求1所述的基于改進蟻群算法的救援組織系統，其特征在于，所述救援物資管理模塊還用于：在救援物資出現損壞或短缺的情況時，根據救援點處救援物資當前的使用情況，進行救援物資的重新調撥。

3.根據權利要求1所述的基于改進蟻群算法的救援組織系統，其特征在于，所述當前救援信息包括：救援地點、當前時間，參與救援人數、預計待救援人數、投入使用的救援物資；

所述感知信息包括：現場環境溫度、現場空氣質量、現場人流情況、現場救援實況、疏散路徑人流分布情況；

所述當前使用信息包括：投入使用的救援物資類型、投入使用的每種救援物資的數量、投入使用的救援物資分布情況、未投入使用的救援物資類型，以及未投入使用的每種救援物資的數量；

所述救援物資包括：運輸設備、挖掘設備、醫療設備、食品、藥品、飲用水。

4.根據權利要求1所述的基于改進蟻群算法的救援組織系統，其特征在于，所述螞蟻包括：水源和食品螞蟻、醫療螞蟻、挖掘螞蟻；所述水源和食品螞蟻是指：攜帶水源和食品的螞蟻；所述醫療螞蟻是指：攜帶醫療設備和/或醫護人員的螞蟻；所述挖掘螞蟻是指：攜帶挖掘設備和/或挖掘技術人員的螞蟻。

5.一種基于改進蟻群算法的救援組織方法，其特征在于，應用權利要求1-4中任一項所述的基于改進蟻群算法的救援組織系統執行救援任務的組織。