滑坡灾害灾前人员疏散建模与仿真研究
发布时间：2022-10-20 12:35
近些年来我国地质灾害频繁发生,对灾区人民的生命财产安全造成了巨大的威胁,同时也对地区的经济发展带来了负面影响。地质灾害具有突发性、破坏性、紧迫性、不确定性等特点,如何防灾避灾减灾成为当前研究的重点和难点。滑坡灾害是地质灾害中的重要灾种,每年的雨季都是滑坡灾害的高发期,群死群伤的重大滑坡灾害事件并不鲜见。除了客观条件限制以外,科学认知不足、防灾减灾意识不强、工作针对性不够等也是重要因素。因此采用科学的方法对滑坡灾害点进行监控和预测,当滑坡灾害点处于临滑状态时,及时发出灾害预警,并有确实可行且高效的灾前人员疏散预案是提高避灾效率、减少人员伤亡和降低滑坡灾害损失的重要保障。本文基于提高滑坡灾害灾前人员疏散效率的目标,从滑坡灾害点位移预测入手,辅助决策滑坡点是否处于临滑状态,进而研究避难所区位布局分配、室内室外疏散建模与仿真,并以三峡库区的滑坡点为例进行相关分析,最后针对滑坡灾害灾前人员疏散效率及策略提出了对策和建议。主要的研究内容如下:（1）滑坡灾害点的危险性分级及位移预测。通过K-means及其改进的聚类算法对目的区域中的滑坡灾害点进行危险性分级,危险级别越高,越要重点关注,灾前人员疏散预...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究内容与技术路线
1.2.1 研究内容
1.2.2 技术路线图
1.3 研究方法及创新点
第二章 研究综述
2.1 灾害危险性评价及预测研究
2.2 避难所的选择及布局研究
2.3 疏散模型及方法研究
第三章 基于机器学习的滑坡灾害点智能识别
3.1 基于聚类算法的滑坡灾害点危险性分级研究
3.1.1 算法设计
3.1.2 算法实现
3.2 基于时间序列的临滑隐患点位移预测
3.2.1 算法介绍
3.2.2 案例研究
3.3 本章小结
第四章 避难所区位布局及综合评价
4.1 避难所区位布局模型
4.1.1 避难所区位布局原则
4.1.2 基于滑坡灾害避难所选址布局优化的多目标规划模型
4.1.3 基于快速非劣排序法的多目标演化算法
4.1.4 SMAA2 方法介绍
4.2 案例研究
4.2.1 研究对象
4.2.2 确定受灾点与避难所集合
4.2.3 模型求解
4.2.4 结果分析
4.3 本章小结
第五章 滑坡灾害灾前室内疏散建模与仿真
5.1 滑坡等突发事件下的群体疏散行为
5.1.1 群体疏散心理理论
5.1.2 群体疏散行为理论
5.2 社会力模型介绍
5.2.1 期望力
5.2.2 行人之间的作用力
5.2.3 行人与障碍物之间的作用力
5.3 基于ANYLOGIC的仿真建模和参数设置
5.3.1 Anylogic仿真建模步骤
5.3.2 行人流仿真建模
5.3.3 参数设置
5.4 不同熟悉程度的室内应急疏散仿真
5.4.1 引入意识程度改进原始社会力模型
5.4.2 仿真结果分析
5.5 分区引导建模仿真
5.5.1 分区引导模型构建
5.5.2 模型结果求解
5.6 本章小结
第六章 滑坡灾害灾前室外疏散建模与仿真
6.1 室外疏散模型的框架
6.1.1 人员疏散空间介绍
6.1.2 室外疏散模型构建流程
6.2 室外疏散模型的建立
6.2.1 转移规则的改进
6.2.2 信息素更新方式的改进
6.2.3 禁忌规则的改进
6.3 随机数据人员疏散仿真分析
6.3.1 场景1:环境熟悉,避难所容量无限制
6.3.2 场景2:环境熟悉,避难所容量有限制
6.3.3 场景3:环境不熟悉,避难所容量未知且有限制
6.3.4 场景4:环境不熟悉且动态变化,避难所容量未知且有限制
6.3.5 实验对比分析
6.4 案例研究
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于优化随机森林模型的滑坡易发性评价[J]. 刘坚,李树林,陈涛. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(07)
[2]行人交通仿真社会力模型改进研究[J]. 周侃,王连震,林翰. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(05)
[3]突发地质灾害应急技术:过程模式[J]. 张小趁,陈红旗. 灾害学. 2015(04)
[4]滑坡位移的动态概率预测模型[J]. 姚为,廉城,程立. 水文地质工程地质. 2015(05)
[5]防灾避难场所布局优化与责任区划分方法[J]. 初建宇,梁建文,苏幼坡,张立华. 世界地震工程. 2015(01)
[6]社会力模型中行人的心理因素和随机行为对人群疏散过程的影响[J]. 邓宇菁,冯页新,胡列格. 系统工程. 2014(11)
[7]逻辑回归模型在降雨型滑坡降雨临界值中的分析与应用[J]. 杨军,杨仲国,陈春林,周先智,杨光. 工程勘察. 2014(10)
[8]滑坡地质灾害勘查和防治治理探析[J]. 宋罗明,郭国平. 江西建材. 2014(10)
[9]基于逻辑回归的重庆地区降雨型滑坡预报模型[J]. 唐红梅,魏来,高阳华,唐云辉. 中国地质灾害与防治学报. 2013(03)
[10]改进社会力的双向行人流模型研究[J]. 张海均,施化吉. 计算机工程与应用. 2013(16)
博士论文
[1]不同场景中行人疏散微观仿真建模及疏散诱导优化研究[D]. 李明华.北京交通大学 2016
[2]基于预案的突发地质灾害智能应急决策支持模型研究[D]. 刘晓慧.中国地质大学 2014
[3]城市轨道交通应急疏散的研究[D]. 卢文龙.中国铁道科学研究院 2012
[4]城市应急避难场所区位选择与空间布局[D]. 刘少丽.南京师范大学 2012
硕士论文
[1]基于多属性决策的滑坡治理方案优选与监测分析研究[D]. 李葛.长安大学 2017
[2]基于社会力模型的人群疏散仿真研究[D]. 赵飒.大连理工大学 2016
[3]基于社会力的结伴行人超越行为研究[D]. 田恒昌.北京交通大学 2015
[4]突发事件下建筑物出口疏散能力模型及仿真研究[D]. 胡阿进.西安建筑科技大学 2014
[5]基于Pathfinder的地铁站火灾应急疏散仿真研究[D]. 成琳娜.兰州交通大学 2014
[6]基于行人运动特性分析的地铁站紧急疏散仿真[D]. 王秀丹.北京交通大学 2014
[7]改进的社会力模型在综合客运枢纽设施效率分析中的应用研究[D]. 田小川.吉林大学 2012
[8]基于社会力模型的复杂场景下的人群疏散[D]. 吴鹏志.中山大学 2011
本文编号：3694518
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
作者简历
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究内容与技术路线
1.2.1 研究内容
1.2.2 技术路线图
1.3 研究方法及创新点
第二章 研究综述
2.1 灾害危险性评价及预测研究
2.2 避难所的选择及布局研究
2.3 疏散模型及方法研究
第三章 基于机器学习的滑坡灾害点智能识别
3.1 基于聚类算法的滑坡灾害点危险性分级研究
3.1.1 算法设计
3.1.2 算法实现
3.2 基于时间序列的临滑隐患点位移预测
3.2.1 算法介绍
3.2.2 案例研究
3.3 本章小结
第四章 避难所区位布局及综合评价
4.1 避难所区位布局模型
4.1.1 避难所区位布局原则
4.1.2 基于滑坡灾害避难所选址布局优化的多目标规划模型
4.1.3 基于快速非劣排序法的多目标演化算法
4.1.4 SMAA2 方法介绍
4.2 案例研究
4.2.1 研究对象
4.2.2 确定受灾点与避难所集合
4.2.3 模型求解
4.2.4 结果分析
4.3 本章小结
第五章 滑坡灾害灾前室内疏散建模与仿真
5.1 滑坡等突发事件下的群体疏散行为
5.1.1 群体疏散心理理论
5.1.2 群体疏散行为理论
5.2 社会力模型介绍
5.2.1 期望力
5.2.2 行人之间的作用力
5.2.3 行人与障碍物之间的作用力
5.3 基于ANYLOGIC的仿真建模和参数设置
5.3.1 Anylogic仿真建模步骤
5.3.2 行人流仿真建模
5.3.3 参数设置
5.4 不同熟悉程度的室内应急疏散仿真
5.4.1 引入意识程度改进原始社会力模型
5.4.2 仿真结果分析
5.5 分区引导建模仿真
5.5.1 分区引导模型构建
5.5.2 模型结果求解
5.6 本章小结
第六章 滑坡灾害灾前室外疏散建模与仿真
6.1 室外疏散模型的框架
6.1.1 人员疏散空间介绍
6.1.2 室外疏散模型构建流程
6.2 室外疏散模型的建立
6.2.1 转移规则的改进
6.2.2 信息素更新方式的改进
6.2.3 禁忌规则的改进
6.3 随机数据人员疏散仿真分析
6.3.1 场景1:环境熟悉,避难所容量无限制
6.3.2 场景2:环境熟悉,避难所容量有限制
6.3.3 场景3:环境不熟悉,避难所容量未知且有限制
6.3.4 场景4:环境不熟悉且动态变化,避难所容量未知且有限制
6.3.5 实验对比分析
6.4 案例研究
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于优化随机森林模型的滑坡易发性评价[J]. 刘坚,李树林,陈涛. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(07)
[2]行人交通仿真社会力模型改进研究[J]. 周侃,王连震,林翰. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2016(05)
[3]突发地质灾害应急技术:过程模式[J]. 张小趁,陈红旗. 灾害学. 2015(04)
[4]滑坡位移的动态概率预测模型[J]. 姚为,廉城,程立. 水文地质工程地质. 2015(05)
[5]防灾避难场所布局优化与责任区划分方法[J]. 初建宇,梁建文,苏幼坡,张立华. 世界地震工程. 2015(01)
[6]社会力模型中行人的心理因素和随机行为对人群疏散过程的影响[J]. 邓宇菁,冯页新,胡列格. 系统工程. 2014(11)
[7]逻辑回归模型在降雨型滑坡降雨临界值中的分析与应用[J]. 杨军,杨仲国,陈春林,周先智,杨光. 工程勘察. 2014(10)
[8]滑坡地质灾害勘查和防治治理探析[J]. 宋罗明,郭国平. 江西建材. 2014(10)
[9]基于逻辑回归的重庆地区降雨型滑坡预报模型[J]. 唐红梅,魏来,高阳华,唐云辉. 中国地质灾害与防治学报. 2013(03)
[10]改进社会力的双向行人流模型研究[J]. 张海均,施化吉. 计算机工程与应用. 2013(16)
博士论文
[1]不同场景中行人疏散微观仿真建模及疏散诱导优化研究[D]. 李明华.北京交通大学 2016
[2]基于预案的突发地质灾害智能应急决策支持模型研究[D]. 刘晓慧.中国地质大学 2014
[3]城市轨道交通应急疏散的研究[D]. 卢文龙.中国铁道科学研究院 2012
[4]城市应急避难场所区位选择与空间布局[D]. 刘少丽.南京师范大学 2012
硕士论文
[1]基于多属性决策的滑坡治理方案优选与监测分析研究[D]. 李葛.长安大学 2017
[2]基于社会力模型的人群疏散仿真研究[D]. 赵飒.大连理工大学 2016
[3]基于社会力的结伴行人超越行为研究[D]. 田恒昌.北京交通大学 2015
[4]突发事件下建筑物出口疏散能力模型及仿真研究[D]. 胡阿进.西安建筑科技大学 2014
[5]基于Pathfinder的地铁站火灾应急疏散仿真研究[D]. 成琳娜.兰州交通大学 2014
[6]基于行人运动特性分析的地铁站紧急疏散仿真[D]. 王秀丹.北京交通大学 2014
[7]改进的社会力模型在综合客运枢纽设施效率分析中的应用研究[D]. 田小川.吉林大学 2012
[8]基于社会力模型的复杂场景下的人群疏散[D]. 吴鹏志.中山大学 2011
本文编号：3694518
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