基于粒子群算法(PSO)的人员疏散动力学模型

基于粒子群算法思想,建立紧急情况下公共场馆人员疏散的动力学模型.该模型考虑人员之间的相互作用,依据人员实时局部密度的变化改变个体的最大速度以及保有区域尺寸,具有时空非均匀的特点.定义个体冲量以及受伤冲量阈值,考虑人员受伤对疏散过程的影响,同时还比较了多出口疏散与单出口疏散的特点和效率.算例结果表明,疏散结果与元胞自动机模型相似,理想化更新流程的结果小于其他疏散模型的结果.     

基于行人运动模型的人群疏散三维仿真

以人群运动过程中人与人和人与建筑之间的相互作用为出发点,探讨了行人群集行为疏散模型及三维仿真问题．建立了一种基于人员行为细节的微观离散仿真模型,采用蒙皮动画和有限状态机技术实现对人物行为和人物模型细节状态的控制,可以实现人群疏散过程的动态三维可视化仿真．     

基于元胞自动机的邮轮码头应急疏散策略研究

现代邮轮码头紧急情况下的人员疏散问题是码头设计及运营中需要考虑的重要问题.文中采用元胞自动机建模方法提出了一种模拟紧急状况下(如火灾等)邮轮码头中人员应急逃生模型并对此进行了仿真研究,通过将人员之间及人与外界环境间作用力离散量化,来优化疏散路线,从而研究了邮轮码头疏散口数量、宽度以及人员分布密度对人员疏散时间等的影响.仿真与试验结果表明基于元胞自动机模型提出的应急策略能显著提高现代邮轮码头应急疏散的效率.     

基于元胞自动机地铁车站应急疏散模型仿真

在分析总结现有疏散模型的基础上,基于元胞自动机原理,利用场强理论描述疏散影响因素,建立了地铁车站人员应急疏散模型,研究了疏散人员的路径选择问题及多人争夺同一格点的冲突问题.该模型不仅考虑了疏散人员的生理、心理特性而且探讨了车站的环境及引导水平对人员疏散的影响,使模型更具真实性;最后利用Visual C＋＋进行疏散过程的仿真,模拟了地铁疏散的动态过程.     

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针对台风、飓风等可预报自然灾害,在其登陆城市之前一定的安全时限内,大规模区域路网疏散的交通管理问题进行了研究。基于最优化理论与微观交通仿真相结合的方法,构造了面向区域疏散交通管理的双层建模框架。上层模型（最优化层）以修正元胞传输理论为基础,构建了适用于大规模路网疏散的交通管理方案优化模型,其输出的疏散交通管理策略备选集合,输入到下层模型（微观交通仿真模型）中,从而在微观层面考察驾驶员行为反应等上层模型难以捕捉的疏散特性,进而制定最优的疏散交通管理方案。案例分析的结果表明,该框架兼具最优化方法与微观交通仿真方法的双重优点,能够较好地服务于区域疏散交通规划与具体的区域疏散交通管理实践。     

一种基于方向模糊可视域的行人流疏散仿真研究

通过定义行人方向模糊可视域,改进了层次域元胞自动机模型.模型中,行人目标位置选择行为受到距可选位置的相对距离、方向模糊可视域内的行人之间的排斥力和吸引力三种因素的共同作用.分别模拟单个出口和四个出口,行人服从均匀分布的疏散场景.仿真结果显示,该模型不依赖于各因素的影响系数,从而避免了影响系数量化过程的主观性和疏散系统的限制性;该模型能够有效地模拟阻塞聚集,双拖尾等宏观自组织现象;在疏散过程中,如果行人保持一个适中的视野半径,就能够有效地提高行人流疏散效率.该研究有助于相关行人流疏散策略和方案的制定.     

步行设施内疏散行人拥挤踩踏仿真研究

建立基于元胞自动机与相互作用力的拥挤行人流仿真模型，研究步行设施内疏散行人流拥挤踩踏现象. 通过单个行人占据多个元胞空间，定义行人刚体部分与弹性部分，实现行人弹性化处理；以行人间拥挤力、摩擦力等相互作用力，描述疏散行人间的相互影响. 模拟再现行人疏散过程中的移动阻滞、相互挤压，以及连续踩踏等现象. 仿真结果表明：通过提高行人吸收系数和抗踩踏系数，能有效控制行人挤伤次数和踩踏行人数量；疏散出口附近区域是拥挤力累积顶区，极易发生踩踏现象，且踩踏现象具有滞后性.     

铁路车站人员应急疏散仿真研究

研究疏散群体中的个体疏散规律,并在此基础上提出一种基于Agent的微观仿真方法,当个体运动遇见障碍物时,采用子目标最短路径法实现人员对障碍物的有效规避。将影响个体运动方向和运动速度的因素由定性化转为定量化,并建立人员疏散的运动学可计算模型。通过构建某铁路车站的人员疏散模型,对仿真得到的结果进行分析,从而验证该方法的可行性。     

基于元胞自动机的建筑火灾预测与疏散系统

针对人口密集的较大型建筑,提出了一种基于元胞自动机的建筑火灾预测与疏散系统。该方法首先使用栅格法对建筑平面建模,通过元胞自动机模型实现火灾预测与人群疏散在同一界面显示;然后通过改变出口的不同参数,得出使人群疏散最佳的建筑出口设计方案;最后采用改进后的蚁群算法优化建筑内的疏散灯,使其能够动态地指示逃生方向。仿真实验结果表明,该系统能有效地解决建筑群体内发生火灾时存在的出口设计与人员安全疏散问题。     

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当易扩散性危险品发生严重泄漏后,危害区的应急交通疏散对减少人员伤害和经济损失具有非常重要的作用.本文研究区域易扩散性危险品发生泄漏后,建立在规定的时间内,应急交通部门主导的路网疏散,目标函数为区域应急疏散路网能力的元胞传输模型.结合模型复杂性的特点,以及量子粒子群算法的优点对模型进行求解.算例表明,在应急疏散过程中,应急交通管理部门利用信息优势和主导权利使路网应急疏散能力比自然的路网应急疏散能力提高了56.9%.模型和算法可为应急交通管理决策部门提供理论支持.     

危险品泄漏事故后人群动态疏散路径优化

危险品发生泄漏事故后的紧急疏散过程中,疏散人群受到自身、前后以及两侧因素的影响。采用基本动力学的原理,建立牛顿力学模型,推导出疏散人群密度与速度关系;以人群总的疏散时间最短为目标,建立应急动态人群疏散模型;用量子粒子群算法对模型进行求解。算例验证了模型及算法的实用性,较好的拟合现实中人员疏散情况。     

船舶倾斜对不同行人流疏散效率影响的数值分析

为研究船舶倾斜对船上人员疏散过程的影响,在基础社会力模型中引入行人倾斜力和自调整力,构建一种考虑船舶倾斜状态的改进社会力模型,通过比对前人实验结果验证模型的有效性.增加行人视角范围,确定周围行人作用的有效范围;结合MATLAB仿真单向、对向、交叉和多向行人流场景,分析不同倾斜状态对行人疏散速度的影响,并拟合疏散时间随倾...     

城市高架道路紧急救助基础设施设置研究

城市高架道路由于封闭性强、离地面较高,使得紧急救助及疏散难度大,防灾抗灾能力差,因此有必要设置高架道路的紧急救助系统。针对紧急救助系统在城市高架道路中的重要作用,提出在高架道路上修建港湾式紧急停车带及附属救助步行楼梯通道的原则、方法,以实现事故、灾害环境下高架道路的紧急救助与快速疏散。重点对港湾式紧急停车带的位置、尺寸以及紧急疏散通道的设置方法进行了分析,并给出推荐设计值及设计样例,供相关技术人员参考。     

行人仿真在轻轨车站应急疏散领域的应用

采用基于社会力模型理论的微观行人交通仿真软件Legion,对轻轨车站内部的应急疏散进行模拟,得出车站人员应急疏散所需的最大时间。从而直观地定量化地分析轻轨车站处理突发事件的能力,以引导和调整规划设计、评价设计方案、规划组织方案、应急疏散预案等,更好地辅助轻轨车站的设计、运营决策和组织管理。     

地铁火灾人员逃生的模拟与分析

本文针对地铁火灾人员逃生这一问题,系统分析了地铁火灾与人员逃生过程与特点,在此基础上,提出了地铁火灾人员疏散时间计算模型。通过实验与软件,对地铁火灾的烟气的温度与扩散进行模拟,确定了地铁火灾人员疏散可用时间,总结了人员疏散所需时间的计算方法。结合了上海某地铁站的实例进行安全性分析,使得本文所提出地铁火灾疏散时间模型得以运用。     

基于行为矫正理论的大型社会活动人群应急疏散

从个体行为出发,通过群集中的人行为规律的分析与评价,提出了基于行为矫正理论的人群安全疏散和管理,通过对人群行为的有效干预和管理,可以改正人群的不安全行为,以达到降低人群聚集时的风险.所提出的研究方法,可以为大型社会活动的组织如即将到来的08北京奥运会提供依据.     

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对铁路客运站客流到达、疏散的时空特性进行分析,提出了大型铁路客运站到达旅客疏散仿真概念模型. 从车站到达旅客交通特性出发,在经典社会力模型基础上对旅客站内交通行为进行微观仿真建模,并对模型的行人尺寸和期望速度参数进行了分析和标定. 通过对沈阳铁路局大连站到达旅客疏散仿真实验,得到该站地下通道和南出站口处旅客人数随时间变化的曲线、旅客最高聚集人数95%置信区间和高峰出现的时间,到站旅客换乘时间95%置信区间,找出了存在安全隐患的带状区域和点状区域. 仿真结果表明,模型具有较高的可靠性和实用性.     

考虑客流引导和小群体行为的地铁车站疏散模型

地铁车站疏散过程客流引导及小群体行为均对人员疏散行为及疏散结果产生较大影响. 为更加有效地模拟真实疏散情况,研究了考虑客流引导和小群体行为的社会力模型. 该模型通过分析小群体运动特征及客流引导策略对行人期望速度的影响,对既有社会力模型进行修正;针对地铁车站站台人员疏散过程,设计更贴近实际情况的多智能体感知及决策流程,构建基于多智能体技术的疏散仿真模型. 以北京地铁西直门2号线站台为研究对象展开研究,结果表明客流引导及小群体效应对疏散时间、疏散效率、瓶颈区域及绕行距离均有显著影响:客流引导可提高疏散效率18%～45%,小群体行为则会增加绕行距离17%.