基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法

本发明涉及危险品泄漏源搜索算法，具体为基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法。

背景技术：

1、危险化学品存在毒害性强、突发性强、在空气中传播较快等特点，如果出现危险化学品泄漏事故，会对人员生命以及财产安全造成极大的威胁。因此需要在尽可能短的时间内确定未知泄漏源的位置和强度，以便展开高效的搜索定位，为消防人员的救援工作提供帮助，避免给更多人员以及财产造成二次伤害；

2、现有的泄漏源定位方法具有以下缺点：

3、(1)基于移动机器人的危化品泄漏源定位方法使移动机器人的运动灵活性得到了充分的施展，使得局部区域搜索更具有指向性，场景适应性更强；但是机器人需要较大的经济成本，而且容易受地形的干扰；

4、(2)在基于传感器网络监测的危化品泄漏源定位方法中，基于概率统计理论的定位方法需要较大的计算量以及较多的数据，但是危化品泄漏事故的发生往往毫无预兆且能够用于计算的数据不多，所以该方法的实际操作能力较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：1.基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法，通过将定位过程与麻雀搜索算法相结合，准确定位危化品泄漏源的位置，其特征在于，具体步骤为：

3、步骤1：建立危化品泄漏源定位模型，初始化麻雀搜索算法的相关参数，相关参数包括种群数量，最大迭代次数，发现者和加入者警戒者比例，安全阈值；种群中的每只麻雀位置都是相当于当前危化品泄漏源的一个估测位置；

4、步骤2：计算出每只麻雀的适应值，选出最佳适应度值fg和最差适应度值fw并排序，保留fg，同时得出相应的最优位置xbest和最差位置xworst；

5、步骤3：通过适应度值的排序，把适应度值最优的作为发现者，发现者和跟随者是可以动态转换的；根据式(13)和式(14)更新发现者和跟随者的位置信息；

6、步骤4：在算法中，还存在部分麻雀警戒者根据公式(15)更新位置，遇到危险发出警报；

7、步骤5：计算适应度值，重新比较每只麻雀的适应度值并如步骤2更新麻雀位置；

8、步骤6：判断是否满足节点定位的预测精度要求，满足则结束，如果不满足，就要返回执行步骤2；

9、步骤7：输出全局最优麻雀位置，根据该位置确定危化品泄漏源的最优位置。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法，将把危化品泄漏源定位问题转换为多维约束优化问题求解，通过麻雀搜索算法这种仿生学算法来解定位问题，也就是求解最优解，通过一步一步迭代更新麻雀位置，使估位置与真实位置的误差值越来越小，直到能够得出最佳解。对种群中的麻雀进行发现者位置的更新，跟随者位置更新和侦查预警等操作，计算每一只麻雀的适应度值，在每一次迭代中，选取适应度值较大的麻雀作为发现者，将适应度值较小的麻雀从发现者行列中剔除。经过多次迭代更新，得到的最佳适应度值麻雀位置就是估测节点位置。

技术特征：

1.基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法，通过将定位过程与麻雀搜索算法相结合，准确定位危化品泄漏源的位置，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法，其特征在于，在步骤1中，相关参数包括种群数量，最大迭代次数，发现者和加入者警戒者比例，安全阈值。

技术总结
本发明公开了基于麻雀搜索算法的危化品泄漏源追溯定位方法，及危险品泄漏源搜索算法技术领域，将把危化品泄漏源定位问题转换为多维约束优化问题求解，通过麻雀搜索算法这种仿生学算法来解定位问题，也就是求解最优解，通过一步一步迭代更新麻雀位置，使估算位置与真实位置的误差值越来越小，直到能够得出最佳解。对种群中的麻雀进行发现者位置的更新，跟随者位置更新和侦查预警等操作，计算每一只麻雀的适应度值，在每一次迭代中，选取适应度值较大的麻雀作为发现者，将适应度值较小的麻雀从发现者行列中剔除。经过多次迭代更新，得到的最佳适应度值麻雀位置就是估测节点位置。

技术研发人员：陈成功,陈增强,齐聪聪,郑少坤,汪艺萌
受保护的技术使用者：北京石油化工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15