[发明专利]一种基于AHP的消防救援路径选择算法的优化方法

说明书

本发明公开了一种基于AHP的消防救援路径选择算法的优化方法，包括以下建立层次模型优化目标，构建判断矩阵，采用一致矩阵法确定其中各元素值；对所述判断矩阵进行一致性检验，得到所述判断矩阵是否符合一致性；计算权重向量和层次总排序，得到各个方案对最终目标的影响程度；对影响道路行车时间的参数进行无纲量化处理，包括采用模糊决策模型和多属性决策模型对参数进行量纲统一，从而确定最优路径选取算法优化模型；通过路径规划算法对消防救援最优路线选择进行优化，最终得到消防救援的最优路线。通过本发明可以充分考虑实际路况信息中各种因素对消防车辆行车时间的影响，从而得到最优的出警路线，对实际消防出警调度决策具有辅助作用。

技术领域

本发明涉及最优路径规划的技术领域，尤其涉及一种基于AHP的消防救援路径选择算法的优化方法。

背景技术

目前，城市地区从小的市场中心向大城市发展，快速的发展增加了由于不同活动之间的相互作用而产生火灾的可能性。此外随着经济的发展，人们交通出行可选择方式也变得多样性，车辆也不断得到普及，致使道路时常有发生阻塞的情况，这也对发生火灾时，消防队及时出警带来了很大的阻碍。实现消防出警中的最优路径选取，目的在于快速有效的选择路径实现最小损失的灭火救援，要尽可能获得时间最短的路线，从而使救援行动更快速并减少损失。

为了判断路线的好坏，可以通过计算所选路径的综合权值来决定，传统路径选择算法都以最直观的路径长度作为唯一的权值，而这种算法完全不具备实用性，不符合现实路网的需求，所以需要重新选取影响因素综合判断算法路径权值从而对算法进行优化。消防灭火救援力量到达的时间长短是救援成功与否的关键，救援团队越快到达现场，火灾财产和生命损失就会越少，所以救援到达时间是路径选取的首要决策属性。而影响消防救援车辆到达现场时间的因素有很多，如交通管制与否、交通拥堵与否、路面参数状况、天气情况等等。目前在这一方面还缺乏能够准确选取出路径的算法。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于AHP的消防救援路径选择算法的优化方法，该发明能够综合考虑影响消防车辆的各种因素，对路径选择算法的路网权值矩阵进行优化，从而获得最短时间到达火灾现场的路径。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明提供了一种基于AHP的消防救援路径选择算法的优化方法，包括以下步骤：

步骤1，建立层次模型优化目标，所述层次模型的结构包括目标层、准则层和方案层，所述层次模型优化目标为消防出警最短时间路径，道路权值O的评价标准为时间；

步骤2，构建判断矩阵，所述判断矩阵为影响消防出警道路时间权重的任意两个因素之间重要性比较矩阵，并根据同一层中两个因素的重要性比较结果确定矩阵中各元素值；

步骤3，对所述判断矩阵进行一致性检验，检验参数包括一致性指标、随机一致性指标和检验系数，得到所述判断矩阵是否符合一致性；

步骤4，计算权重向量和层次总排序，所述层次总排序为将准则层权向量和各个方案层因素的权向量进行加权，得到各个方案对最终目标的影响程度；

步骤5，对影响道路行车时间的参数进行无纲量化处理，包括采用模糊决策模型和多属性决策模型对参数进行量纲统一，从而确定最优路径选取算法优化模型；

步骤6，通过路径规划算法对消防救援最优路线选择进行优化，最终得到消防救援的最优路线。

进一步的，在本发明中：步骤2中构建判断矩阵还包括以下步骤：

利用1-5及其倒数标度法对同一层中的两个因素进行重要性比较，得到判断矩阵A＝(a_ij)_n×n，其中a_ij表示因素i和因素j数量化的相对权重。

进一步的，在本发明中：步骤3中检验参数的计算式分别为：