基于智能体模型的高密度人员疏散仿真研究
发布时间：2021-03-05 18:52
在人员密集的公共场所,由于人员过度拥挤而引发踩踏等事故是当今社会的一个很典型的公共安全问题。开展疏散实验和观测所花费的时间和资源相对较大,提取相关观测数据困难,在重复性和可操作性上有一定的局限性。所以研究高密度人群的疏散规律,建立合理有效的高密度人群疏散模型并进行计算机仿真模拟是一种切实有效的方法。本文总结了高密度人员在疏散过程中成员个体的心理特征,以及群体的典型疏散特点,实际观测并录像分析某高密度人群疏散场所,开展不同条件下的人员行走速率研究实验,获取到了相关的疏散数据。根据智能体的理论以及人员疏散动力学理论提出了更加符合人体外观尺寸的高密度下智能体疏散模型,以两个直径为人员肩宽一半的相接小圆来代替单个原先的圆形疏散智能体。相比以往单个圆形智能体,该高密度下智能体模型在疏散环境中单位面积内的人员密度值最大可达到8人/m2,能够做出侧身、斜身通过狭窄通道等行为决策。在智能体的探测模型中,改进了智能体探测范围确定及探测物处理方法;在智能体的动力学模型中,引入了接触排斥力及心理排斥力。最后,在Visual Studio 2010编译环境下,利用C++语言开发相关疏散软...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密集公共场所实拍图
工程硕士学位论文4图1-2疏散模型的分类标准、含义与代表Figure1-2Classificationstandard,meaningandrepresentativesofevacuationmodels尽管模型种类众多，但是都可以按照疏散运动的时间、空间以及运动的特征进行分类，经常被分为连续性模型和离散型模型。此外，基于自主体的人工智能模型也在近年出现。一）连续型模型基于函数或微分方程来描述人员疏散过程的模型是连续性模型，Henderson[37]和Hughes[38]等人的流体力学模型、Okazaki等[39]的磁场力模型、Helbing等[40]的社会力模型等。1）流体力学模型在比较行人流量的测量与Navier-Stokes方程方面，Henderson获得了成功；后来在Helbing提出的行人特定气体动力学（Boltzmann-like）模型的基础上改进
1绪论7糙，不够精确；优点是考虑疏散人员之间的相互作用。图1-3下一步的位置Figure1-3nextstep图1-4格子气模型示意图Figure1-4Schematicdiagramoflatticegasmodel元胞自动机模型(CA模型)：VonNeumann[53]最早提出了元胞自动机模型，该模型把时间、空间和状态离散化。元胞自动机模型经常采用二维模型，把时间、空间和状态离散化，应用在疏散动力学中。疏散动力学中的元胞自动机通常基于一定的更新规则网格划分建筑结构，采用二维模型，将空间、时间、状态离散化，实现人员在疏散过程中的动力学特性。其中，宋卫国[56]等人将社会力的概念引入到元胞自动机模型中；刘少博[54]对元胞扩展和改进了自动机的基本模型；杨立中等人[33]在“地潮方法的基础上有了进一步的创新，引入了新的概念“位置危险度”来确定行人的运动规则。Isobe[55]实验并模拟验证了人员在视野受限情况下的单房间内疏散行为。元胞自动机是由元胞、元胞空间、邻居和规则四个基本单位组成的[57]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市收缩的数量、速度和轨迹[J]. 孙青,张晓青,路广. 城市问题. 2019(08)
[2]基于Agent技术的人员疏散微观仿真模型研究[J]. 黄希发,王科俊,郭莲英,邵清. 系统仿真学报. 2009(15)
[3]基于智能体的大型公共建筑人员火灾疏散模型研究[J]. 史健勇,任爱珠. 系统仿真学报. 2008(20)
[4]拥挤人群中的挤压分析[J]. 卢春霞. 交通运输系统工程与信息. 2007(02)
[5]人群流动的波动性分析[J]. 卢春霞. 中国安全科学学报. 2006(02)
[6]一种考虑摩擦与排斥的人员疏散元胞自动机模型[J]. 宋卫国,于彦飞,范维澄,张和平. 中国科学E辑:工程科学 材料科学. 2005(07)
[7]Cellular automata pedestrian movement model considering human behavior[J]. YANG Lizhong, FANG Weifeng, LI Jian, HUANG Rui & FAN Weicheng State Key Laboratory of Fire Science, University of Science and Tech-nology of China, Hefei 230026, China Correspondence should be addressed to Yang Lizhong (e-mail:zxd@ustc. edu.cn). Chinese Science Bulletin. 2003(16)
[8]建筑物火灾疏散中人的行为研究的回顾与发展[J]. 肖国清,温丽敏,陈宝智. 中国安全科学学报. 2001(03)
博士论文
[1]人员疏散的多作用力元胞自动机模型研究[D]. 于彦飞.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]基于多智能体的地铁站台乘客紧急疏散模型[D]. 李芳.北京交通大学 2015
[2]我国公共安全管理存在的问题及改进策略[D]. 张泱.上海交通大学 2013
[3]基于Agent的舰船人员疏散模型研究[D]. 于洋.哈尔滨工程大学 2013
[4]基于多Agent的大型公共建筑人员应急疏散微观特征分析与仿真研究[D]. 孟圆.哈尔滨工程大学 2012
[5]面向舰船的人员疏散微观模型研究[D]. 谢谋标.哈尔滨工程大学 2010
[6]地铁车站人群疏散行为仿真研究[D]. 王理达.北京交通大学 2007
本文编号：3065689
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
密集公共场所实拍图
工程硕士学位论文4图1-2疏散模型的分类标准、含义与代表Figure1-2Classificationstandard,meaningandrepresentativesofevacuationmodels尽管模型种类众多，但是都可以按照疏散运动的时间、空间以及运动的特征进行分类，经常被分为连续性模型和离散型模型。此外，基于自主体的人工智能模型也在近年出现。一）连续型模型基于函数或微分方程来描述人员疏散过程的模型是连续性模型，Henderson[37]和Hughes[38]等人的流体力学模型、Okazaki等[39]的磁场力模型、Helbing等[40]的社会力模型等。1）流体力学模型在比较行人流量的测量与Navier-Stokes方程方面，Henderson获得了成功；后来在Helbing提出的行人特定气体动力学（Boltzmann-like）模型的基础上改进
1绪论7糙，不够精确；优点是考虑疏散人员之间的相互作用。图1-3下一步的位置Figure1-3nextstep图1-4格子气模型示意图Figure1-4Schematicdiagramoflatticegasmodel元胞自动机模型(CA模型)：VonNeumann[53]最早提出了元胞自动机模型，该模型把时间、空间和状态离散化。元胞自动机模型经常采用二维模型，把时间、空间和状态离散化，应用在疏散动力学中。疏散动力学中的元胞自动机通常基于一定的更新规则网格划分建筑结构，采用二维模型，将空间、时间、状态离散化，实现人员在疏散过程中的动力学特性。其中，宋卫国[56]等人将社会力的概念引入到元胞自动机模型中；刘少博[54]对元胞扩展和改进了自动机的基本模型；杨立中等人[33]在“地潮方法的基础上有了进一步的创新，引入了新的概念“位置危险度”来确定行人的运动规则。Isobe[55]实验并模拟验证了人员在视野受限情况下的单房间内疏散行为。元胞自动机是由元胞、元胞空间、邻居和规则四个基本单位组成的[57]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国城市收缩的数量、速度和轨迹[J]. 孙青,张晓青,路广. 城市问题. 2019(08)
[2]基于Agent技术的人员疏散微观仿真模型研究[J]. 黄希发,王科俊,郭莲英,邵清. 系统仿真学报. 2009(15)
[3]基于智能体的大型公共建筑人员火灾疏散模型研究[J]. 史健勇,任爱珠. 系统仿真学报. 2008(20)
[4]拥挤人群中的挤压分析[J]. 卢春霞. 交通运输系统工程与信息. 2007(02)
[5]人群流动的波动性分析[J]. 卢春霞. 中国安全科学学报. 2006(02)
[6]一种考虑摩擦与排斥的人员疏散元胞自动机模型[J]. 宋卫国,于彦飞,范维澄,张和平. 中国科学E辑:工程科学 材料科学. 2005(07)
[7]Cellular automata pedestrian movement model considering human behavior[J]. YANG Lizhong, FANG Weifeng, LI Jian, HUANG Rui & FAN Weicheng State Key Laboratory of Fire Science, University of Science and Tech-nology of China, Hefei 230026, China Correspondence should be addressed to Yang Lizhong (e-mail:zxd@ustc. edu.cn). Chinese Science Bulletin. 2003(16)
[8]建筑物火灾疏散中人的行为研究的回顾与发展[J]. 肖国清,温丽敏,陈宝智. 中国安全科学学报. 2001(03)
博士论文
[1]人员疏散的多作用力元胞自动机模型研究[D]. 于彦飞.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]基于多智能体的地铁站台乘客紧急疏散模型[D]. 李芳.北京交通大学 2015
[2]我国公共安全管理存在的问题及改进策略[D]. 张泱.上海交通大学 2013
[3]基于Agent的舰船人员疏散模型研究[D]. 于洋.哈尔滨工程大学 2013
[4]基于多Agent的大型公共建筑人员应急疏散微观特征分析与仿真研究[D]. 孟圆.哈尔滨工程大学 2012
[5]面向舰船的人员疏散微观模型研究[D]. 谢谋标.哈尔滨工程大学 2010
[6]地铁车站人群疏散行为仿真研究[D]. 王理达.北京交通大学 2007
本文编号：3065689
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