基于智能体模型的疏散仿真软件研究

发布时间：2017-06-15 16:04

  本文关键词：基于智能体模型的疏散仿真软件研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着对人员疏散行为研究的不断深入,将疏散场景网格化及疏散个体属性统一化的处理方式已经不能准确的描述真实场景中人员所处复杂环境的疏散决策。因此,可以设定去网格化的几何关系场景,同时研究每个疏散人员因所处环境及自身属性不同而做出的相应决策行为,以获得更接近真实的疏散结果。本文首先建立了个体疏散行为的智能体模型。在模型中人员的疏散行为受吸引力、排斥力和转向力控制,同时还引入了疏散时出口选择、碰撞检测、障碍物避让以及速度调节的智能化决策算法。在选择疏散出口时,根据人员自身位置到各个出口的距离及出口附近等待疏散的人数这两个因素综合判断,做出最优化的选择。此时,选定的出口会对人员产生出口吸引力,且吸引力的大小与人员和出口的相对位置有关。在避障算法中引入探测范围,通过检测探测范围中需要优先避让的障碍物或人员,来确定行走的方向。探测范围根据人员的知觉-反应时间、响应时间和自身的行走速度计算确定。在碰撞检测算法中,人员对自身和周围场景的信息进行识别,主要包括邻近人员、障碍物和墙体等,通过算法确保各个部分不发生重合。模型中人员的行走速度取决于周边人群的密度,其数值大小由相关实验获得的经验公式计算得出。论文基于上述基本思想,采用C++高级语言编制了智能体疏散模拟仿真软件。使用该软件对疏散中的跟随、避让、相向运动等基本行为进行了仿真模拟,结果与实际观测到的现象相符合。论文还使用该软件计算了人员快速通过出口时的流量,并与实验结果进行了对比。最后通过对某会展中心的人员疏散场景进行模拟验证了软件在大型疏散场景模拟仿真中的可行性。
【关键词】：疏散 智能体 决策 仿真 算法
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU998.1;TP391.9
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 变量注释表17-18
• 1 绪论18-33
• 1.1 选题背景与意义18-19
• 1.2 国内外研究现状19-27
• 1.3 现有方法及其局限性27-30
• 1.4 本文研究内容及技术路线30-32
• 1.5 本章小结32-33
• 2 疏散行为的智能化决策模型33-48
• 2.1 智能体的动力学方程33-37
• 2.2 智能体的速度控制37-39
• 2.3 智能体的方向选择39-47
• 2.4 本章小结47-48
• 3 疏散智能体及疏散场景基本信息设置48-64
• 3.1 疏散智能体的定义48-49
• 3.2 疏散智能体的基本参数设置49-55
• 3.3 场景其他基本信息设置55-63
• 3.4 本章小结63-64
• 4 疏散模型算例仿真64-77
• 4.1 基本疏散行为仿真64-70
• 4.2 实际疏散场景仿真70-76
• 4.3 本章小结76-77
• 5 结论与展望77-80
• 5.1 结论77-78
• 5.2 创新点78
• 5.3 展望78-79
• 5.4 本章小结79-80
• 参考文献80-84
• 附录 184-85
• 附录 285-86
• 作者简历86-88
• 学位论文数据集88

  本文关键词：基于智能体模型的疏散仿真软件研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：452846