考虑人员运动特征变化的行人动力学场域元胞自动机模型研究

发布时间：2024-12-18 22:20

　　大规模人群的聚集现象在现今的工作和生活中很常见。例如音乐会和体育赛事的观众,铁路和地铁站的乘客以及大型办公楼的员工。为确保人员的安全和舒适,需要精心设计行人设施以便进行良好的人群管理。此外,在发生火灾、煤气泄漏或炸弹威胁等紧急情况时,科学合理地布置引导设施,建立疏散方案对行人安全高效撤离至关重要。一般而言,行人在行进过程中除了由于年龄、性别、携带行李等带来的运动能力差异外,也会因为体力消耗或者环境变化等出现运动能力的改变。而更加精细化地区分行人运动能力的差异,考察行人在疏散过程中运动特征的变化将有利于提高行人的通行效率。本文采用计算机模拟作为主要的研究手段,考虑人员的运动行为特征变化,针对通道内行人流与房间内人员疏散开展研究,旨在为发展高效优化的疏散方法提供理论与技术支撑。模拟行人运动在统计物理学和计算物理学中都是一个有趣的问题。元胞自动机以其高效的计算效率,良好的拓展性成为了我们进行模拟研究的基础模型。更新模式是用于管理元胞模型中行人更新规则的时刻表。通常,不同的更新模式会使模型以不同的方式运行。为了更好地在模型中体现运动特征的差异与变化,应该对更新模式仔细校准。因此,本文研究了四种不...

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１?Ｖｏｎ?Ｎｅｕｍａｎｎ邻域及相应的转移概率??

到食物地点，趋化性细胞、菌落会朝向或远离化学刺激物进行移动等。这同样也??是用于模拟痕迹形成的行人运动模型的中心思想。利用场域模型，每一个时间步??中人员的运动方向由转移概率决定（如图１．１）。而转移概率又是由静态场（ｓｔａｔｉｃ??４??

图１．２不同研宄者得到的（ａ）?ｖ－ｐ，?（ｂ）?４－／３基本图对比??另一方面，导致基本图差异性的原因存在较大争议，有的甚至互相对立

前人对基本图的研究大多基于实验或实地观测。然而，即使在相同的实验条??件或相近的观测条件下，不同研究人员得到的基本图也有很大不同（不同研究人??员通常采用不同方法对实验或观测数据进行拟合［２５］）。如图１．２，线条为常用于??提供设计、指导规划行人设施技术参数的基本图，点表示经典....

图１．３行人平均行走速度、系统不适指数与行人老年人比例之间的关系［２ｔ）】??

）??（ｂ）??图１．２不同研宄者得到的（ａ）?ｖ－ｐ，?（ｂ）?４－／３基本图对比??另一方面，导致基本图差异性的原因存在较大争议，有的甚至互相对立。这??些解释包括文化与人口差异、单向流与多向流、短程波动、运动动机等心理因素??以及人员组成等［２３］。Ｈｅｌｂｉｎｇ将基本图的....

图１．４本文技术路线图??１．４论文章节安排??本论文共分为五个章节，具体的章节安排如下：?．??

图１．４本文技术路线图??１．４论文章节安排??本论文共分为五个章节，具体的章节安排如下：?．??第一章为绪论，阐述了考虑人员运动特征变化的行人动力学场域元胞自动机??模型研究的背景与意义。随后从模型发展、基本图差异、行人运动与引导设施三??个方面介绍了这些领域国内外的研宄现状，....

本文编号：4017207