地铁站智能应急照明疏散指示系统的研究

摘要

地铁由于其运载量大、无污染、能有效疏通城市密集客流等特点,而日益成为现代化城市发展的主要交通工具之一。然而地铁及地铁车站深处地下、结构复杂、没有自然光摄入的特点给应急救援带来极大困难,一旦发生火灾等突发事件,容易造成人员伤亡和经济损失。目前的应急照明系统虽能在正常人工照明失效情况下实现应急照明的自动切换,但由于不能给出有效的疏散路径指示而难以满足日益复杂的地铁车站应急照明要求。因此,开展具备疏散路径指示功能的地铁站智能应急照明系统的研究具有重要的应用价值和现实意义。
　　论文以地铁车站为背景,针对地铁车站的功能和特点,分析了智能应急照明疏散指示系统的功能要求和系统结构,给出了系统的总体设计方案。深入研究了最短疏散路径问题,同时给出实例分析和算法仿真,并设计了智能应急照明控制器,结合最短路径算法实现应急疏散引导的功能。主要研究工作分为以下几个方面:
　　(1)研究人员疏散最短路径问题,分析传统的最短路径算法,通过具体实例,运用Dijkstra算法结合地铁站应急疏散指示灯寻找出人员疏散的最短路径。
　　(2)针对智能应急照明疏散指示系统总体设计方案,设计了基于STM32芯片为核心的智能应急照明控制器,运用主从分布式思想,搭建了主从节点硬件平台,并对主从节点进行了软件设计及实现。
　　(3)对地铁车站的人员疏散行为和人员疏散模型进行研究。根据我国地铁车站人员安全疏散标准,结合具体地铁车站实例,在确定了最短疏散路径的情况下,运用人员疏散软件建立车站模型仿真出各因素对车站人员疏散的影响。

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1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文研究目的

1.4论文研究内容

1.5小结

2 地铁站智能应急照明疏散指示系统设计

2.1智能应急照明疏散指示系统概述

2.2智能应急照明疏散指示系统总体设计

2.3小结

3 最短疏散路径研究

3.1最短路径问题

3.2 Dijkstra算法

3.3 Dijkstra算法改进

3.4实例分析

3.5小结

4 智能应急照明控制器设计

4.1控制器总体设计

4.2主要器件选型

4.3 CAN总线技术

4.4 控制器硬件设计

4.5控制器软件设计

4.6系统测试

4.7小结

5 地铁站人员安全疏散研究

5.1地铁车站人员疏散行为分析

5.2地铁车站人员疏散标准

5.3人员疏散模型选择

5.4典型案例分析

6 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录 硕士期间发表论文