摘 要

近几年来，随着城市化建设的顺利进展，如今有越来越多的居民往市中心迁移。市中心人口密集、娱乐活动多姿多样，但是主要的娱乐活动场所都集中于电影院、迪吧、酒吧、网吧等地，于是，不少的中心城市开始向高层化、高深度地下化、多重多面性结构化方向发展。很多省会城市和周边城市的高度集中化、多层次时尚化、多功能化、以及地下场所的多结构化的发展，导致人口较为密集地方的逃生通道变得更为复杂。现今社会人口日益老龄化，如果在人口密集的地方发生突发事件，能够有效防止逃生现场发生混乱，照顾各种社会人群等问题便加大了逃生的难度。因此，怎么做才能让人们安全逃生成了新的课题。

以往研究结果表明，A星算法是一种简单而有序的搜索算法，它是利用问题拥有启发信息引导搜索，以达到减小搜索范围，降低问题的复杂度的目的。它的优点在于利用最少的时间找到最优先的位置，然后进行搜索，排除大量无效的搜索路径，提高寻路的效率。

本文的特色：本文以A星算法原理及应用为基础，运用了Java编程语言和Eclipse开发工具实现了一种查找最短的路径并且安全疏散人群的软件系统。根据A星算法的应用，在紧急情况下，如何在有限的时间之内，对人群进行有效的疏散问题进行了探讨和研究。对A星算法在人群疏散中的应用有了更进一步的认识和了解，并且总结了A星算法的应用对紧急情况下的重要意义。

关键词：A星算法，Java编程语言，Eclipse开发工具，人群疏散

Abstract

In recent years, with the smooth progress of urban construction, and now there are more and more residents to the city center migration. The city center is densely populated and has a wide variety of recreational activities, but the main recreational activities are concentrated in cinemas, bars and Internet cafes. So many central cities begin to move towards high-level, high-level and multi-faceted structured development of.

Many of the capital cities and neighboring cities are denser, multi-layered, multi-functional, and the development of underground structures, leading to more densely populated areas of the population has become more complex. Nowadays, the social population is aging, and if there are unexpected events in densely populated areas, it is possible to effectively prevent the escape from taking place and take care of various social groups and so on. So, how can we make people safe escape into a new topic.

Previous research results show that the A-star algorithm is a simple and ordered search algorithm, which is used to guide the search with the heuristic information to achieve the purpose of reducing the search scope and reducing the complexity of the problem. Its advantage is to use the least time to find the highest priority position, and then search, remove a large number of invalid search path, improve the efficiency of pathfinder.

The characteristics of this paper: Based on the principle and application of A-star algorithm, the Java programming language and Eclipse development tools are used to realize a software system to find the shortest path and secure evacuation crowd. According to the application of A-star algorithm, in the emergency situation, how to evacuate the crowd in a limited time to explore and study. The A star algorithm in the crowd evacuation in the application of a further understanding and understanding, and summed up the application of A star algorithm on the importance of emergency situations.

Key words: A star algorithm; Java programming language; Eclipse development tools; Crowd evacuation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究发展状况 2

1.2.1 国内研究发展状况 2

1.2.2 国外研究发展状况 3

1.3 本课题主要工作 3

1.4 设计论文结构的安排 4

第2章 疏散人群系统设计原理介绍 5

2.1 疏散人群系统性能分析 5

2.2 A星算法的原理 5

2.3 疏散人群系统结构的介绍 8

2.4 软件系统的开发语言及环境工具介绍 8

2.4.1 Java语言介绍 8

2.4.2 Java中的数组 9

2.4.3 开发工具介绍 10

第3章 疏散人群系统需求分析 11

3.1 疏散人群系统设计目标 11

3.2 程序框图设计 11

3.3 A星算法的描述 14

第4章 疏散人群功能具体的实现和设计 15

4.1 疏散人群功能具体实现 15

4.2 寻找路径功能的具体实现 16

4.3 实现算法代码 19

第5章 总结 21

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1 研究目的及意义

随着经济的发展，人口的快速增长迫使让更多的既高又复杂的建筑出现在人们生活中。放眼望去，世界各地的各种高楼大厦就是个典范、直觉的例子，比如2002年在东京建成的48层的Dentsu新总部办公大楼，2010年在迪拜建成的828米高度的哈利法塔，2012年在沙特阿拉伯建成的高度为601米的麦加皇家钟塔，估计在2018年完竣的吉达王国大夏高度将达到1000米，将成为世界上唯一一个最高的建筑。我国在高层建筑方面也在不断刷新我国建筑工程的记录，例如在1994年建造的405米高度的中央广播电视塔，在2003年建造的台北101大夏高度为508米，2009年建成的广州电视观光塔高度为610米。随着各地高层建筑物的增长，各种安全隐患也成了不容忽视的问题，特别是当建筑物发生意外时，疏散人群是更成了重中之重的问题。一旦爆发危机或者紧急情况时，群众能够第一时间自行的、有序的、合理的疏散出去，那么群众的生命伤害及其他的损失可以降低到最低，如果恰恰相反，那么很有可能由于高度紧张，在人群高密度集中的高层大夏里发生慌张而导致的踩踏事故，这样一来造成的损失可能会不堪设想。

A星算法在启发式搜寻中，对位置的评估起着十分重要的作用，不同的评估有不同的效果。本文介绍的是基于A星算法的人群疏散的寻找路径的系统。A星算法是在人工智能领域中的一种高效率的启发式搜查算法，疏散者应该从自己的位置走到出口应该走最短的路径，这也是目前最普遍采用的。在A星算法中，目标位置n的评价函数F(n)由以下公式给出：F(n)=G(n) H(n)，G(n)是起始位置到n的实际路径的代价，H(n)就是n到目标位置的最短途径的启发式函数。