[发明专利]一种快速疏散算法

摘要

本发明提供了一应用于大规模灾害发生时利用交通路网进行人员疏散的快速疏散算法FastEvac，属于计算机应用领域。该算法是对传统快速疏散算法CCRP的重大改进，使用了双优先队列来保存每次迭代的计算结果以加速算法的运算效率，同时将源点分为两类，把已经有预留路径的源点和尚没有预留路径的源点分别放入两个优先队列中，每次迭代通过取两个优先队列的顶端元素的方法来得到需要进行单源最短路径计算的源点。这样避免了每次迭代在源点集和目标点集之间进行多源多目标点最短路径计算，相比于CCRP大幅提高了计算的效率。

主权项

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；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和Q1；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’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；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’；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’，转步骤c)；c2).否则，将Q1’插入RQ队列中，转步骤D1。