潘龙龙 毛奕翔
温州市消防救援支队鹿城区大队 浙江 温州 325000
摘要：本文对基于消防Robocup仿真系统的消防灭火救援最优路径规划进行分析，并对目前消防灭火救援路径规划现状加以阐述，提出一些针对性解决建议，希望能为我国消防灭火救援工作高效开展及时完成救援任务提供参考。
关键词：消防灭火；人员救援；路径规划；蚁群算法
引言：随着城市化进程加快，城市消防安全逐渐成为现阶段广大民众关注的焦点，对消防部门而言，不仅是一项新的挑战，同时也是对消防灭火救援是否能够高效开展的考验，基于此，以消防Robocup仿真系统为依托，如何正确运用蚁群算法来辅助消防灭火救援最优路径规划，是目前各相关人员需要考虑的问题。
1.基于消防Robocup仿真系统的消防灭火救援最优路径规划
1.1消防Robocup仿真系统基本内容
适用于消防领域，且具有较高智能化水平的系统，对实际灾难环境中必须要掌握的信息进行模拟，即为消防Robocup仿真系统。内核、监视器、地体信息、智能体及仿真器是消防Robocup仿真系统主要构成单元，其中提取地理信息中所需信息由改系统内核提供，其余单元主要对火灾事故、车辆交通、交通堵塞、消防救援等方面内容进行模拟仿真，通过利用传感器自动化、高效化处理各类信息，并在仿真器与智能体大力支持下，实现信息有效性交互。
1.2消防灭火救援最优路径计算
蚁群算法是现阶段消防灭火救援路径规划中常用算法，在明确城市地理信息前提下，由于突发事件发生极易导致地图道路信息产生变化，地震、泥石流、滑坡等均属于不可抗力突发事件，地图道路信息变化对第一时间展开消防灭火救援工作有着较大影响，需要消防部门对此方面情况给予高度重视，综合考虑上述因素，特别是地震、滑坡等灾害高频率发生区域，做好消防灭火救援路径规划非常必要。
在种群寻优基础上所形成的一种启发式搜索算法，将信息在个体间进行传递，使其将蚁群寻觅事物范围收缩，确定最短、最快事物寻优路径，即为蚁群算法。消防灭火救援中运用蚁群算法，促进消防资源管理信息化建设，实现到达火灾现场最优路径规划[1]。每只蚂蚁均可视为蚁群算法中最优路径可行解，在实际计算过程中，以转移概率、信息素对相关数据进行更新，达到获得最优解目的。转移概率可选择下面公式进行表示：
,,其它=0(1)。当β等于零时，蚂蚁AK路径下一步规划需要借助信息素来进行，信息素不影响蚁群时，此阶段蚁群将快速选择其中一条路径。时间不断流逝，起始点到路径的范围被蚁群中蚂蚁完成收缩，达到目标地点后，将信息素浓度在各个路径中更新，随之信息素浓度更新，蚂蚁可最快速度对合理路径中信息素浓度进行搜索，被遗留的信息素浓度在路径上挥发，避免提前进入局部收敛，无法完成最优路径规划。
基于此，在消防灭火救援最优路径规划过程中，应综合考虑地图上每一处关键构成要素，如建筑、避难所、阻塞块等，由于ID、地图中位置及大小规划等相关参数信息均可在每个构成要素上显示，以此来将可通行的道路交汇点、起始点间进行节点建立，道路堵塞则使用相邻节点无连接线表示，未将堵塞道路疏通前，均无法通过，最终计算出一条从起始点至目标点的路径，该交通路径耗时必须最短，通行速度最快。
2.消防灭火救援最优路径规划现状
2.1路径规划现状
以消防Robocup仿真系统为依托，对消防灭火救援路径进行最优规划，从实践效果上来看，蚁群算法只能完成简单地图路径仿真，在具体且复杂地图中路径规划实践运用较少。各项数据显示，各方面因素极易对消防灭火救援路径规划产生不同程度上的影响，加上受到有限信息量制约，促使消防作战指挥中心无法第一时间了解道路交通概况，常常出现消防资源分布更新不及时、道路车辆流量变化难预测等问题，在一定程度上极大地对消防灭火救援路径最优算法运用加以限制。此外，最优算法运用过程中，火灾现场实际情况对其也有着较大影响，如路径目标点确定则会被高层建筑、片区火灾既有消防灭火救援方案而影响，其中主观因素也会直接影响消防灭火救援方案实施。在经济条件允许前提下，部分消防灭火救援任务，也会涉及到直升机等设备使用，切实解决了消防灭火救援最优路径规划潜在问题，若空中设备选用过多，规划最优路径时也需要将空中交通情况给予充分考虑，进而使得路径最优算法愈加繁琐。
2.2路径最优算法建议
为了更好地支持消防灭火救援工作高效开展，除上述蚁群算法以外，也要注重其他算法运用，使其提出最优算法，为城市消防灭火救援路径规划提供助力。在后续消防灭火救援最优路径规划过程中，为实现此过程最大程度上优化，可参考以下几点内容：
第一，基于消防灭火救援方案整体，构建云服务平台系统。其主要目的通过运用5G通信技术、物联网技术、云计算、大数据等其他先进技术辅助研发智慧消防系统，推进消防灭火救援、火灾防控向自动化、智能化发展，充分发挥地理信息技术优势，完成云服务平台系统构建。将其用于消防灭火救援最优路径规划，云服务平台系统由多个单元构成，主要包括重点部位可视化子系统、智慧消防无线监测子系统、火灾报警远程监控子系统以及基础数据采集子系统等，创新消防灭火救援管理模式，实施智慧防控、智慧作站、智慧执法、智慧管理[2]。
第二，基于消防灭火救援方案整体，构建辅助决策系统。通过运用GPS、GIS以及三维建模等现代科技，并以大数据、云计算平台为依托，为消防灭火救援最优路径规划提供辅助决策支持。例如，一旦联网单位附近出现重大火灾，该系统则会将最优救援路径、火警点单位信息、处所地图坐标、内部联系人、平面图，内部危险源及内部灭火资源等多个层面数据信息进行显示，同时地理信息系统则会将火警点外部一定范围内的消防资源加以标识，以此来达到对附近重大火灾第一时间展开消防灭火救援目的。
结束语：综上所述，重大火灾发生，不仅会造成严重的经济损失，对生命财产安全也造成巨大威胁，保护社会公共安全是消防灭火救援核心任务，第一时间开展灭火救援作业非常必要，因此，应重视与加强消防灭火救援最优路径规划，消除救援过程中潜在隐患，尽快达到目标地点，从而将消防资源最大限度发挥。
参考文献：
[1]徐子傲,王佳,周小平.室内消防救援路径寻优方法研究[J].消防科学与技术,2020,39(12):1766-1769.
[2]段明义,卢印举,李祖照.一种改进的灭火救援路径规划理论与实现[J].消防科学与技术,2020,39(03):398-400.