[发明专利]一种快速疏散算法

权利要求书

1.一种应用于大规模灾害发生时使用交通路网进行人员疏散的快速疏散算法，包括如下步骤：

A.根据网络拓扑初始化网络图；

B.根据实时路况初始化边与节点的可用容限表Available_capacity[N][T]和Available_capacity[E][T]，对其中每一个元素Available_capacity[n][t]以及Available_capacity[e][t]以边和节点的容限进行赋值；其中e为边E的元素，t为T的元素，T为预定义的疏散时间；

C.初始化存储各个源点最短路径的优先队列；

D.为所有疏散者安排疏散路径；

其特征在于，

-所述步骤C中，设置两个同构的优先队列PreRQ和RQ，其保存的键值对为<最早到达时间，源ID＞，记作<EA，S>；同时将源点分为两类，已经有预留路径的源点放入RQ队列，尚没有预留路径的源点放入PreRQ队列；

-所述步骤D的实现方法为：

D1.如果PreRQ和RQ均不为空，则对PreRQ和RQ执行取顶操作，得到顶端元素分别为P1<EA1，S1>和Q1<EA1，S1>；如果PreRQ为空，所有的源点都已经有了至少一条可预留路径，即都进入了RQ，这时设置P1.EA1为无穷大INF；如果RQ为空，说明所有的源点里的所有疏散者都已经找到了合适的路径，算法结束；

D2.比较P1.EA1与Q1.EA1的大小，

a)如果P1.EA1小于或等于Q1.EA1，对EA1对应的S1的最早到达路径P1中的每一条路段进行可用性检验，方法是遍历该路径的每一条边e∈P1，检查通过该边的时刻t，其可用边表对应的值是否为0，

a1).如果有任意一条边e的可用边表值Avaialble_capacity[e][t]为0，则更新S1的下一条可用路径P1’，重新以P1’对应的时间EA1’<EA1’，S1>插入PreRQ队列；转步骤D1；

a2).如果检验结果P1路径的各个路段都可用，则将<EA1，S1>放入RQ中，转步骤D1；

b)如果P1.EA1大于Q1.EA1，那么对RQ再进行一次访问顶端操作得到Q2<EA1，S1>；将Q1预留的路径上的人流安排疏散，如果Q1对应的源点S1中已经没有疏散者，转步骤D1；否则从Q1的源点S1开始更新下一条可预留路径Q1’<EA1′，S1>；

c)比较Q1’.EA1’和Q2.EA1的大小，

c1).如果Q1’.EA1’小于等于Q2.EA1，将Q1’预留的路径上的人安排疏散；如果Q1’对应的源点S1中已经没有疏散者，转步骤D1；否则继续S1开始更新下一条可预留路径作为新的Q1’<EA1′，S1>，转步骤c)；

c2).否则，将Q1’<EA1’，S1>插入RQ队列中，转步骤D1。

2.如权利要求1所述的快速疏散算法，其特征在于，所述步骤a1)中，更新可用路径P1’的算法为：

使用Dijkstra算法寻找从源点出发抵达各个节点的最早时间EA(n)(n∈N))，在计算节点n1通过边e抵达节点n2时，引用边e的可用容限表Available_capacity[e][t]，检查边e在t时刻的值：

1)如果Available_capacity[e][t]＞0，说明边e在t时刻有可用容限，则修改e的末节点n2的抵达时间为EA(n2)＝EA(n1)+e.length；

2)如果Available_capacity[e][t]＝0，说明边e在t时刻没有可用容限，则等待时间wait累加；直到Available_capacity[e][t]＞0，修改n2的抵达时间为EA(n2)＝EA(n1)+e.length+wait；

3)从源点S到任意一个目标点集合D中的目标点d得到确定的最早到达时间EA(d)，把对应的路径记作P1’，该路径即为所求新的可用路径。