基于A*算法的海洋平台火灾避险路径研究

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大力开发海洋油气资源是推动我国经济稳步发展的必然之举,而火灾是海洋油气开发的重要隐患,在平台发生火灾的情况下准确、快速地规划出作业人员的最优避险路径是保障平台人员安全的重要屏障。为解决海洋平台现有避险疏散方案的不足,实现监测、控制和智能疏散等一系列功能,本文基于A*算法,结合平台的特殊作业环境,提出了在火灾情境下平台人员动态疏散的路径规划方法。海洋平台结构复杂紧凑,本文采用度量地图表示法中的均匀栅格法来构建海洋平台的作业环境地图,准确完备地表达平台上的障碍物区域和作业人员可自由通行区域的环境信息,以某半潜式海洋平台为例构建其主甲板和生活区各层甲板的环境地图。海洋平台火灾与陆地建筑火灾有着显著的区别,以钻井系统发生池火火灾为研究对象,根据池火火焰模型搭建了池火的热辐射模型,计算随着火灾的不断扩展受热辐射影响动态变化的威胁人员生命安全的区域,将其作为障碍物区域更新至海洋平台的环境地图中。在平台生活区内应用A*算法与其他算法为作业人员计算避险的路径,结果表明A*算法能够同时满足疏散实时性和最优性的要求。基于A*算法的路径规划方法能够考虑火灾动态变化这一因素,更加灵活、快速地为作业人员提供疏散导航的路线。同时,该方法能够实现考虑火灾潜在的影响针对不同火灾行为制定作业人员的最优疏散路径。最后,基于A*路径规划算法设计海洋平台疏散导航系统,能够实现智能疏散等功能,进一步保障作业人员的生命安全。最后,论文分析并讨论了本文的不足以及改进的方向。
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