灾场内、外域相结合的应急响应建模方法研究
发布时间：2022-01-22 20:00
针对某些重大突发事件应急中暴露出的效率低下问题,分析原因在于两方面:救援人员的施援能力缺乏和受灾群体自救能力不足,为此提出了一套综合利用受灾者自救能力和施救者救援能力的应急响应模型。界定了灾场内、外域系统的划分,描述了模型基本框架,分析了双方应急过程的行为特点,并利用多智能体系统描述了内、外域结合的应急行为规律,通过想定案例模拟了内、外域协同救援效果。结果表明,提出的应急救援模型能够反映突发事件内、外域协作的内在规律,对辅助决策有一定参考价值。
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(04)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
内域群体Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel
框架，以提高受灾群体和救援人员的协同效率为目标，为非常规突发事件的应对提供相应的辅助决策。1内、外域的划分宏观上，一切受某突发事件影响的区域都可称作内域，其他区域为外域，假设内域用集合E表示，则外域可以用~E表示。微观上，内域指受灾人员中无法自救或者自救代价较大的人员的统称，外域指通过各种方式营救受灾人员的救援者的统称。在突发事件发生发展的过程当中，内、外域的结构可能会随着突发事件的变化而不断变化。以地震灾害为例，等震线是地震突发事件内、外域划分的重要指标，如图1所示，该图为汶川地震等震线图，烈度评定按照中国国家标准《中国地震烈度表GB/T17742-1999》进行。亟待救援的地带可划分为内域，可按照地震烈度VI度的边界作为边界进行划分，中心大部分地区均属于内域；相对的，地震烈度为VI度以外的地区被判定为外域。而在救援任务制定的过程中，根据不同的震害强度采取不同的救援类型，根据需求程度、人员分布等，及时调整救援任务。除等震线外，火灾边界，飓风影响带边界均可作为内、外域划分指标。总体来说，突发事件的影响边界均可作为内、外域划分指标。图1汶川地震等震线Fig.1IsoseismallineofWenchuanearthquake2内、外域协同应急框架突发事件的应急响应系统属于开放式的复杂大系统，包含复杂大系统的一般特点：高阶次、多重反馈回路、高度非线性。除了环境因素外，该系统在运作过程中主要分为待救援群体和救援群体2个子系统，2个子系统相互作用来应对突发事件。协同学理论认为，子系统之间存在自组织的现象，内、外域2个子系统也不例外。若单纯按照系统自身的演化规律完成子系统之间的自组织行为，势必会耗散大量的资源?
如何确定应急响应环境、救援部门Agent和受灾群体Agent的信息处理函数。如果E，S和G确定后，则确定了应急响应的救援环境空间，救援部门Agent空间，受灾群体Agent空间的信息处理函数，就构成了E×S×G问题域的解空间。4.2系统主要Agent模型4.2.1救援部门Agent救援部门的行为有：接收来自环境的各种信息且有信息处理能力，将处理后的信息进行判断，然后进行应急决策，最后控制执行部门进行相应的活动；并且与同级部门Agent可以相互交流信息，救援部门Agent模型如图4所示。图4中虚线框内为外域救援Agent的各模块：救援Agent首先获得外部信息，这一块是信息感知模块完成的，包括各种传感器设备；然后通过识别模块对采集的数据进行分析、融合；将信息递交至决策模块，通过决策算法对当前情景进行决策；最后将决策结果传递到控制模块，由控制模块做出相应行动，并将信息传递至通信模块，与Agent外部进行数据交互。图4外域救援Agent模型Fig.4ExternalrescueAgentmodel4.2.2受灾群体Agent受灾群体Agent能够体现出突发事件给受灾群体带来的影响，并做出相对合理的反应。有明确的目标：减少突发事件带给自身的损失。受灾群体在与环境和救援Agent交互过程中体现群体的行为特征，人受到突发事件会处于不同状态，处于不同状态的行为也是不同的，为了方便研究，我们假设受灾群体Agent建模过程中的群体行为是理智的，能够做出正确判断，不会受到感情因素的影响。受灾群体Agent模型如图5所示。图5内域群体Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel虚线框内为受灾群体Agent，该Agent可以通过通信模块与环境或者其他
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VR火灾逃生游戏的应急行为评估系统[J]. 何高奇,郁明强,蒋正清,卢兴见. 系统仿真学报. 2017(11)
[2]基于DI-GUY的群体应急疏散建模仿真方法研究[J]. 黄炎焱,何新,梁魏,王建宇. 指挥与控制学报. 2015(04)
[3]地铁乘客特性与疏散行为特征相关性分析[J]. 何理,蒋仲安,穆娜娜. 中国安全生产科学技术. 2015(09)
[4]公路隧道人员疏散心理行为调查及分析[J]. 周健,姜学鹏,陈大飞. 消防科学与技术. 2014(07)
[5]基于社会力的应急疏散仿真模型应用研究[J]. 隋杰,万佳慧,于华. 系统仿真学报. 2014(06)
[6]非常规突发事件的情景演变及“情景-应对”决策方案生成[J]. 舒其林. 中国科学技术大学学报. 2012(11)
[7]非常规突发事件应急决策方法研究[J]. 李明磊,王红卫,祁超,刘丹,王剑,王喆,周超. 中国安全科学学报. 2012(03)
[8]非常规突发水灾害事件动态应急决策模式探讨[J]. 王慧敏,刘高峰,佟金萍,仇蕾. 软科学. 2012(01)
博士论文
[1]密集人群疏散行为建模与动态特性研究[D]. 屈云超.北京交通大学 2015
硕士论文
[1]基于DISC性格模型的人员疏散行为建模与仿真研究[D]. 谢康.北京建筑大学 2015
本文编号：3602813
【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(04)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
内域群体Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel
框架，以提高受灾群体和救援人员的协同效率为目标，为非常规突发事件的应对提供相应的辅助决策。1内、外域的划分宏观上，一切受某突发事件影响的区域都可称作内域，其他区域为外域，假设内域用集合E表示，则外域可以用~E表示。微观上，内域指受灾人员中无法自救或者自救代价较大的人员的统称，外域指通过各种方式营救受灾人员的救援者的统称。在突发事件发生发展的过程当中，内、外域的结构可能会随着突发事件的变化而不断变化。以地震灾害为例，等震线是地震突发事件内、外域划分的重要指标，如图1所示，该图为汶川地震等震线图，烈度评定按照中国国家标准《中国地震烈度表GB/T17742-1999》进行。亟待救援的地带可划分为内域，可按照地震烈度VI度的边界作为边界进行划分，中心大部分地区均属于内域；相对的，地震烈度为VI度以外的地区被判定为外域。而在救援任务制定的过程中，根据不同的震害强度采取不同的救援类型，根据需求程度、人员分布等，及时调整救援任务。除等震线外，火灾边界，飓风影响带边界均可作为内、外域划分指标。总体来说，突发事件的影响边界均可作为内、外域划分指标。图1汶川地震等震线Fig.1IsoseismallineofWenchuanearthquake2内、外域协同应急框架突发事件的应急响应系统属于开放式的复杂大系统，包含复杂大系统的一般特点：高阶次、多重反馈回路、高度非线性。除了环境因素外，该系统在运作过程中主要分为待救援群体和救援群体2个子系统，2个子系统相互作用来应对突发事件。协同学理论认为，子系统之间存在自组织的现象，内、外域2个子系统也不例外。若单纯按照系统自身的演化规律完成子系统之间的自组织行为，势必会耗散大量的资源?
如何确定应急响应环境、救援部门Agent和受灾群体Agent的信息处理函数。如果E，S和G确定后，则确定了应急响应的救援环境空间，救援部门Agent空间，受灾群体Agent空间的信息处理函数，就构成了E×S×G问题域的解空间。4.2系统主要Agent模型4.2.1救援部门Agent救援部门的行为有：接收来自环境的各种信息且有信息处理能力，将处理后的信息进行判断，然后进行应急决策，最后控制执行部门进行相应的活动；并且与同级部门Agent可以相互交流信息，救援部门Agent模型如图4所示。图4中虚线框内为外域救援Agent的各模块：救援Agent首先获得外部信息，这一块是信息感知模块完成的，包括各种传感器设备；然后通过识别模块对采集的数据进行分析、融合；将信息递交至决策模块，通过决策算法对当前情景进行决策；最后将决策结果传递到控制模块，由控制模块做出相应行动，并将信息传递至通信模块，与Agent外部进行数据交互。图4外域救援Agent模型Fig.4ExternalrescueAgentmodel4.2.2受灾群体Agent受灾群体Agent能够体现出突发事件给受灾群体带来的影响，并做出相对合理的反应。有明确的目标：减少突发事件带给自身的损失。受灾群体在与环境和救援Agent交互过程中体现群体的行为特征，人受到突发事件会处于不同状态，处于不同状态的行为也是不同的，为了方便研究，我们假设受灾群体Agent建模过程中的群体行为是理智的，能够做出正确判断，不会受到感情因素的影响。受灾群体Agent模型如图5所示。图5内域群体Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel虚线框内为受灾群体Agent，该Agent可以通过通信模块与环境或者其他
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VR火灾逃生游戏的应急行为评估系统[J]. 何高奇,郁明强,蒋正清,卢兴见. 系统仿真学报. 2017(11)
[2]基于DI-GUY的群体应急疏散建模仿真方法研究[J]. 黄炎焱,何新,梁魏,王建宇. 指挥与控制学报. 2015(04)
[3]地铁乘客特性与疏散行为特征相关性分析[J]. 何理,蒋仲安,穆娜娜. 中国安全生产科学技术. 2015(09)
[4]公路隧道人员疏散心理行为调查及分析[J]. 周健,姜学鹏,陈大飞. 消防科学与技术. 2014(07)
[5]基于社会力的应急疏散仿真模型应用研究[J]. 隋杰,万佳慧,于华. 系统仿真学报. 2014(06)
[6]非常规突发事件的情景演变及“情景-应对”决策方案生成[J]. 舒其林. 中国科学技术大学学报. 2012(11)
[7]非常规突发事件应急决策方法研究[J]. 李明磊,王红卫,祁超,刘丹,王剑,王喆,周超. 中国安全科学学报. 2012(03)
[8]非常规突发水灾害事件动态应急决策模式探讨[J]. 王慧敏,刘高峰,佟金萍,仇蕾. 软科学. 2012(01)
博士论文
[1]密集人群疏散行为建模与动态特性研究[D]. 屈云超.北京交通大学 2015
硕士论文
[1]基于DISC性格模型的人员疏散行为建模与仿真研究[D]. 谢康.北京建筑大学 2015
本文编号：3602813
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