基于严肃游戏的山洪灾害应急演练仿真技术研究

发布时间：2017-08-17 15:18

  本文关键词：基于严肃游戏的山洪灾害应急演练仿真技术研究

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【摘要】：山洪灾害来袭前,最为重要的问题是如何制定最为合理的山洪应急疏散路线以及如何让灾区群众熟悉山洪应急疏散方法。针对这些问题,目前主要采用开展山洪灾害应急演练的方式来让山洪风险区的人们熟悉应急疏散方案,并试图达到检验预案的目的,然而如今采用的传统应急演练方法,存在着许多的缺点,如：演练形式单一、花费昂贵、参与度低、易于流于形式等缺点,从而导致山洪灾害应急演练的实际应用效果大打折扣。针对传统的山洪灾害应急演练在实际应用中存在的问题,本文开展了基于严肃游戏的山洪灾害应急演练仿真技术研究。首先,设计了一种结合GIS软件和游戏引擎以数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)数据为基础生成具有真实地理意义的仿真场景的新方法,构建了实验区厦门市同安区汀溪镇五峰村茂林溪流域的三维地理场景；接着,构建了洪水演进模型,可设置不同的洪水情景进行模拟；然后,利用基于智能体建模与仿真方式对灾民智能体进行行为仿真,分析了个体的心理、生理和环境因子对灾民疏散过程产生的影响,建立了考虑建筑信息的灾民智能体疏散模型,模拟了山洪灾害来袭时灾民的疏散行为,并采用角色扮演(Role Playing Game, RPG)的形式,对决策者、灾民、救援人员角色的进行模拟；最后,利用Unity3D游戏引擎,采用三层C/S结构构建了基于严肃游戏的山洪灾害应急演练仿真系统,利用Socket套接字组织数据并建立客户端与服务器的通讯,构建了在同一局域网内的多人在线协同演练平台,试图利用严肃游戏这种寓教于乐的形式实现对参演者的培训和教育,并且实现对现有山洪灾害应急预案的科学检验,为预案的修订提供参考,为政府提供决策依据。
【关键词】：山洪灾害 严肃游戏 Unity3D GIS 智能体 应急演练
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.9;X43
【目录】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-10
• 绪论10-16
• 1 研究背景及意义10
• 2 国内外研究现状10-13
• 2.1 山洪灾害应急演练现状11
• 2.2 严肃游戏定义及发展现状11-13
• 3 研究目标、内容、方法及技术路线13-16
• 3.1 研究目标13-14
• 3.2 研究内容14-15
• 3.3 技术路线15-16
• 第一章 应急演练的基本模式16-18
• 1.1 应急演练的概念16
• 1.2 应急演练实施与流程16-18
• 第二章 仿真地理场景与山洪灾害情景构建18-30
• 2.1 地理场景的构建18-27
• 2.1.1 地理数据的处理18-19
• 2.1.2 Unity3D中的场景搭建19-27
• 2.2 山洪情景的模拟27
• 2.3 本章总结27-30
• 第三章 角色行为仿真30-52
• 3.1 应急疏散过程中人物的分类31-32
• 3.1.1 各个角色的定义31
• 3.1.2 人员疏散行为分析31-32
• 3.2 人员疏散行为模拟32-33
• 3.3 基于Agent的灾民智能体建模与仿真33-49
• 3.3.1 人员疏散模型33-44
• 3.3.2 灾民智能体疏散模拟实验44-49
• 3.4 RPG类角色的建模与仿真49-50
• 3.4.1 角色扮演的定义49
• 3.4.2 角色的分类49
• 3.4.3 角色行为模拟49-50
• 3.5 本章总结50-52
• 第四章 基于严肃游戏的山洪灾害应急演练仿真系统设计与实现52-68
• 4.1 系统需求分析52-53
• 4.1.1 用户分类52
• 4.1.2 功能需求分析52-53
• 4.2 系统概要设计53-64
• 4.2.1 系统设计53-58
• 4.2.2 总体功能设计58-64
• 4.3 山洪灾害仿真应急协同演练设计64-66
• 4.4 本章总结66-68
• 第五章 总结与展望68-72
• 5.1 研究总结68-69
• 5.1.1 本文主要研究工作68
• 5.1.2 研究成果及其意义68-69
• 5.1.3 创新点69
• 5.2 不足与展望69-72
• 参考文献72-80
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果80-82
• 致谢82-84
• 个人简历84-88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：689693