地铁车站人群应急疏散行为仿真研究

发布时间：2017-10-02 17:23

  本文关键词：地铁车站人群应急疏散行为仿真研究

  更多相关文章： 人群疏散仿真 元胞自动机模型 拥挤预测 时空网络 时变静态势能场

【摘要】：地铁作为新一代公共交通方式,以其方便快捷、不受天气影响、准时准点等优点越来越受到出行者的青睐。但是如果在相对狭小封闭的地铁车站中发生突发事件,将给站内的密集人群带来严重的影响。因此,对紧急情况下的地铁站内人群疏散行为进行深入研究,具有重要的现实意义和实用价值。论文的主要工作如下：(1)研究了人群疏散仿真系统的设计方案。对人群疏散仿真系统进行了需求分析,从场景建模、加载行人信息、人群行为建模三个方面进行系统设计,并建立了总体框架。(2)在分析了人群疏散仿真的相关关键技术的基础上,重点研究了势能场元胞自动机模型,介绍了静态势能场和动态势能场的原理,给出了行人的移动概率和动态势能场的计算方法。(3)在势能场元胞自动机模型的基础上,结合了行人的拥挤预测和拥挤规避行为,建立了地铁车站人群疏散仿真模型。根据地铁的环境特征,建立人群疏散环境模型和时空网络图。根据建立的时空网络,用全局路径规划预测行人未来的分布,然后通过拥堵识别算法得出拥堵的位置,最后用势能场实现局部的避碰,从而实现人群的疏散行为仿真。(4)开发了相应的人群疏散仿真系统。通过对地铁车站人群疏散仿真,分析仿真结果中人员流动速度和人员密度的关系,证明了时变势能场元胞自动机模型具有较好的实用性。
【关键词】：人群疏散仿真 元胞自动机模型 拥挤预测 时空网络 时变静态势能场
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U298
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 课题的研究背景与意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 人群疏散模型的研究现状10-14
• 1.2.2 拥堵预测的研究现状14-15
• 1.2.3 人群疏散仿真软件的研究现状15-16
• 1.3 论文的主要研究内容16
• 1.4 论文的章节安排16-18
• 第二章 人群疏散仿真系统的方案设计18-24
• 2.1 人群疏散仿真系统需求分析18-22
• 2.1.1 地铁车站建筑布局和使用功能上的特点18-21
• 2.1.2 仿真系统的需求分析21-22
• 2.2 人群疏散仿真系统总体设计22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 地铁车站人群疏散仿真模型的建立24-45
• 3.1 仿真模型的选择24-29
• 3.1.1 元胞自动机模型24-27
• 3.1.2 势能场元胞自动机模型27-28
• 3.1.3 势能场元胞自动机的更新方式28-29
• 3.2 地铁车站环境的模型化29-32
• 3.2.1 空间离散化29-30
• 3.2.2 时空网络30-32
• 3.3 人群疏散模型的建立32-44
• 3.3.1 仿真建模的思路32-33
• 3.3.2 两个重要假设33-34
• 3.3.3 路径预测34-37
• 3.3.4 拥堵识别37-38
• 3.3.5 时变静态势能场38-40
• 3.3.6 时变FFCA人群疏散模型40-43
• 3.3.7 模型仿真流程43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 地铁车站疏散仿真系统的开发45-52
• 4.1 人群疏散仿真软件的开发环境45
• 4.2 人群疏散仿真系统框架45-46
• 4.3 人群疏散仿真系统的功能模块46-48
• 4.4 人群疏散仿真软件界面48-51
• 4.4.1 场景建模操作48-50
• 4.4.2 参数设置50
• 4.4.3 仿真时间设置50
• 4.4.4 疏散仿真图50-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第五章 地铁车站疏散仿真实验结果分析52-66
• 5.1 简单场景下的仿真结果52-57
• 5.1.1 同向行人的人群仿真52-56
• 5.1.2 相向行人的人群仿真56-57
• 5.2 地铁车站的仿真结果57-62
• 5.2.1 100人的疏散仿真57-61
• 5.2.2 500人的疏散仿真61-62
• 5.3 实验结果分析62-65
• 5.4 本章小结65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 全文工作的总结66
• 6.2 研究展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-73

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本文编号：960882