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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司;青島理工大學(xué);中鐵建電氣化局集團(tuán)運(yùn)營管理有限公司;中鐵建電氣化局集團(tuán)第三工程有限公司申請的專利一種火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化的方法和裝置獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119250333B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-18發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411794710.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06Q10/047；該發(fā)明授權(quán)一種火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化的方法和裝置是由魏金麗;崔春月;馬浩;楊曉霞;吳繼成;李原沁;陳兵楊;周樂巖;廖明明;曲大義;馬曉龍;張四海;李丹娜設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-09向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化的方法和裝置在說明書摘要公布了：本申請實(shí)施例提出了一種火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化的方法和裝置，該方法包括：獲取預(yù)設(shè)的建筑物內(nèi)對應(yīng)預(yù)設(shè)火災(zāi)情況的火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)；基于所述火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)建立針對所述建筑物在所述火災(zāi)場景下的滅火路徑魯棒優(yōu)化模型；通過所述滅火路徑魯棒優(yōu)化模型及牛頓?拉夫遜優(yōu)化算法改進(jìn)的常春藤優(yōu)化算法得到建筑物火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化結(jié)果。本方法基于火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)建立了滅火路徑魯棒優(yōu)化模型，且基于牛頓?拉夫遜優(yōu)化算法改進(jìn)的常春藤優(yōu)化算法進(jìn)行了結(jié)果優(yōu)化，確保了所制定的滅火路徑優(yōu)化策略的穩(wěn)固可靠及實(shí)踐操作價(jià)值。

本發(fā)明授權(quán)一種火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化的方法和裝置在權(quán)利要求書中公布了：1.一種火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化的方法，其特征在于，包括：獲取預(yù)設(shè)的建筑物內(nèi)對應(yīng)預(yù)設(shè)火災(zāi)情況的火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)；基于所述火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)建立針對所述建筑物在所述火災(zāi)場景下的滅火路徑魯棒優(yōu)化模型；通過所述滅火路徑魯棒優(yōu)化模型及牛頓-拉夫遜優(yōu)化算法改進(jìn)的常春藤優(yōu)化算法得到建筑物火災(zāi)場景下滅火路徑魯棒優(yōu)化結(jié)果；所述基于所述火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)建立針對所述建筑物在所述火災(zāi)場景下的滅火路徑魯棒優(yōu)化模型，包括：將所述火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)導(dǎo)入針對所述建筑物建模得到的仿真模型，通過遵循質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律模擬火災(zāi)燃燒，分析所述建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)情況時(shí)煙氣的運(yùn)動(dòng)、溫度和毒氣濃度的變化情況，以確定滅火路徑成本、人工成本目標(biāo)以及火災(zāi)救援價(jià)值目標(biāo)；基于所述滅火路徑成本、所述人工成本目標(biāo)以及所述火災(zāi)救援價(jià)值目標(biāo)建立初始模型；獲取所述初始模型約束條件的不確定集；根據(jù)所述約束條件的不確定集進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理得到不確定集的盒式-多面體波動(dòng)集；根據(jù)所述不確定集的盒式-多面體波動(dòng)集進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理得到盒式-多面體波動(dòng)集的錐表示；根據(jù)所述盒式-多面體波動(dòng)集的錐表示將所述約束條件的半無限約束轉(zhuǎn)化為錐約束；針對所述錐約束中的每個(gè)可行解進(jìn)行變量消除及替換處理，得到所述初始模型約束條件的線性等價(jià)形式；基于所述初始模型約束條件的線性等價(jià)形式與所述初始模型建立針對所述建筑物在所述火災(zāi)場景下的滅火路徑魯棒優(yōu)化模型；所述基于所述滅火路徑成本、所述人工成本目標(biāo)以及所述火災(zāi)救援價(jià)值目標(biāo)建立初始模型，通過以下公式表示： 其中，xijrf,t表示決策變量受不確定集影響，f表示為工作人員滅火時(shí)間的不確定性，t表示為工作人員行程時(shí)間的不確定性；λ1為工作人員路徑成本對應(yīng)的權(quán)值，λ2為工作人員人工成本對應(yīng)的權(quán)值，λ3為火災(zāi)的救援價(jià)值對應(yīng)的權(quán)值；m∈R＝{1,2,…,m}，R為滅火工作小組合集，n∩N＝{0,1,2,…,n}，N為所有節(jié)點(diǎn)的合集,n∈Nf＝{1,2,…,n}，Nf為所有火災(zāi)點(diǎn)的合集；dij表示火災(zāi)點(diǎn)i和j之間的距離；xijr為決策變量，若滅火工作小組經(jīng)過火災(zāi)點(diǎn)i和j之間的路徑，則等于1，反之為0；xir表示若火災(zāi)點(diǎn)i由滅火工作小組r消滅，則等于1，反之為0；mj為火災(zāi)點(diǎn)j的救援價(jià)值；為火災(zāi)點(diǎn)救援價(jià)值的衰退公式，lj為火災(zāi)點(diǎn)j救援價(jià)值的衰退系數(shù)；Tij、Tfi為輔助變量；tfi表示為工作人員熄滅火災(zāi)點(diǎn)i所需要的滅火時(shí)間；tij表示為工作人員從火災(zāi)點(diǎn)i到火災(zāi)點(diǎn)j的行程時(shí)間；xi為決策變量，若火災(zāi)點(diǎn)i被熄滅，則等于1，反之為0；xij為決策變量，若滅火工作小組經(jīng)過火災(zāi)點(diǎn)i和j之間的路徑，則等于1，反之為0；表示為工作人員火災(zāi)節(jié)點(diǎn)之間通行時(shí)間的不確定性集；表示為工作人員滅火時(shí)間的不確定性集；l∈L，L表示火災(zāi)點(diǎn)i,j之間通行時(shí)間或火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間的偏差向量的個(gè)數(shù)；保證每個(gè)火災(zāi)點(diǎn)必須且僅被一組工作人員滅火；表示工作人員必須從起始點(diǎn)開始，并回到起始點(diǎn)結(jié)束；表示工作人員滅火后之后，從此處離開，保證路徑的連續(xù)性；tir表示滅火小組r到達(dá)火災(zāi)點(diǎn)i的時(shí)間；tjr表示滅火小組r到達(dá)火災(zāi)點(diǎn)j的時(shí)間；所述工作人員火災(zāi)節(jié)點(diǎn)之間通行時(shí)間的不確定性集以及工作人員滅火時(shí)間的不確定性集通過以下公式進(jìn)行表示： 其中，表示火災(zāi)點(diǎn)i,j之間通行時(shí)間的預(yù)測值；表示火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間的預(yù)測值；實(shí)數(shù)集；表示火災(zāi)點(diǎn)i,j之間通行時(shí)間的標(biāo)稱值；表示火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間的標(biāo)稱值；β∈{β1,β2,…,βl}表示火災(zāi)點(diǎn)i,j之間通行時(shí)間的偏差向量；a∈{a1,a2,…,al}表示火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間的偏差向量；為火災(zāi)點(diǎn)之間通行時(shí)間的不確定性集的控制參數(shù)，定義為θt為通行時(shí)間不確定性預(yù)算系數(shù)，θt∈[0,1]，Dr表示工作小組r所經(jīng)歷過的路徑的合集；為火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間的不確定性集的控制參數(shù)，定義為θf為火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間不確定性預(yù)算系數(shù)，θf∈[0,1]，Nr表示工作小組r所經(jīng)歷過的火災(zāi)點(diǎn)合集；l∈L，L表示火災(zāi)點(diǎn)i,j之間通行時(shí)間或火災(zāi)點(diǎn)i滅火時(shí)間的偏差向量的個(gè)數(shù)；根據(jù)所述初始模型約束條件的不確定集進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理得到不確定集的盒式-多面體波動(dòng)集，通過以下公式表示： 其中，表示為工作人員火災(zāi)節(jié)點(diǎn)之間行程時(shí)間不確定集的盒式-多面體波動(dòng)集；表示為工作人員滅火時(shí)間不確定集的盒式-多面體波動(dòng)集；表示為是實(shí)數(shù)集；所述根據(jù)所述不確定集的盒式-多面體波動(dòng)集進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理得到盒式-多面體波動(dòng)集的錐表示，通過以下公式表示： H1β＝[β；0]，h1＝[0L×1；1]且因此它的對偶錐為P2α＝[α；θ]，P2＝[0L×1；Γrf]且因此它的對偶錐為 P1α＝[α；0]，p1＝[0L×1；1]且 因此它的對偶錐為 P2α＝[α；0]，P2＝[0L×1；Γrf]且 因此它的對偶錐為其中，z與y為輔助變量；根據(jù)所述盒式-多面體波動(dòng)集的錐表示將所述初始模型的約束條件的半無限約束轉(zhuǎn)化為錐約束，通過以下公式表示： ||λ1||1≤π1，||λ2||∞≤π2 其中，令其中， ||η1||1≤τ1，||η2||∞≤τ2 其中，令y1＝[η1；τ1]，y2＝[η2；τ2]，其中，針對所述錐約束中的每個(gè)可行解進(jìn)行變量消除及替換處理，得到初始模型約束條件的線性等價(jià)形式，通過以下公式表示： 其中，ξl＝λ1，μ＝λ2 其中，φ＝η1，ω＝η2。

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