应急状况下的大规模人群行为建模

发布时间：2017-10-18 15:09

  本文关键词：应急状况下的大规模人群行为建模

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【摘要】：近年来，大量人群密集的场所发生突发事件的频率逐年增加，并且这些突发事件往往会给人们的生命和财产安全造成极大的威胁，，因此，如何将大规模人群进行有效、合理的疏散就逐渐成为相关领域的研究人员所关注的焦点。人群建模技术的兴起很好的推动了这一问题的发展，但是这一技术在行为的真实性与可信性方面都有很高的要求，因而如何才能创造出逼真的运动行为是人群建模技术研究的重点。考虑到人群结构形式的多样化以及运动行为的复杂性，研究人员所采取的方法通常是在尽量接近人群运动行为的前提下来描述人群的运动关系。 本论文在充分分析人群在应急状况下的各种行为特点的基础上，首先简单介绍了传统的FLOCKING算法的相关理论，并针对传统的FLOCKING算法仿真人群应急行为存在的严重不足，设计了相应的速度调整机制对人群运动时的速度变化进行了描述。考虑到现实生活中，人群通常是以家庭、朋友等小组的形式存在的，本文在对FLOCKING算法改进的基础上，设计了新的算法，用以描述人群中普遍存在的小组运动关系，并针对人群中普遍存在由老年人或残疾人所组成的运动缓慢的小组，设计了相应的算法对运动缓慢的小组的运动状况进行了有效的描述，在此基础上提出了在建筑物内设计专用通道以供运动缓慢的小组进行疏散的方案。 最后的论文仿真实现部分主要使用Netlogo软件完成，基于这一平台对人群运动的各种行为表现进行了仿真描述。仿真结果真实的体现了人群运动速度的变化特点，小组关系，特别是运动缓慢的小组对疏散结果的影响，并进一步探究了设置专用通道的必要性以及专用通道的设置宽度对人群应急疏散结果的影响。
【关键词】：应急状态 人群行为疏散 FLOCKING算法 小组关系 专用通道
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：D63;C912.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题的研究意义10-11
• 1.1.1 课题的研究意义10-11
• 1.1.2 课题的来源及背景11
• 1.2 国内外研究发展现状及分析11-14
• 1.2.1 基于粒子系统的方法11-12
• 1.2.2 基于智能体的方法12-13
• 1.2.3 目前国内研究现状分析13-14
• 1.3 论文的主要研究内容14
• 1.4 论文的组织结构14-16
• 第2章 当前现有的人群应急疏散模型16-19
• 2.1 人群应急疏散模型的相关概述16
• 2.2 恐慌状态下人群疏散仿真模型16-17
• 2.3 VICROWD 人群运动模型17
• 2.4 BROGANANDHODGINS 模型17-18
• 2.5 基于场景和规则的人群运动仿真模型18-19
• 第3章 群体运动行为19-24
• 3.1 群体运动行为概述19
• 3.2 群体运动行为的生成方式19-21
• 3.2.1 全局路径规划20
• 3.2.2 局部路径规划20-21
• 3.3 人群运动行为的生成步骤21-24
• 3.3.1 运动行为的路径规划22
• 3.3.2 动态运动行为的生成22-24
• 第4章 基于 FLOCKING 算法的基本规则描述24-30
• 4.1 FLOCKING 算法概述24
• 4.2 基于 FLOCKING 算法的基本规则24-26
• 4.2.1 分离规则25
• 4.2.2 列队规则25
• 4.2.3 聚合规则25-26
• 4.3 STEERING BEHAVIORS 概述26-30
• 4.3.1 简单行为26-29
• 4.3.2 组合行为29-30
• 第5章 群体疏散运动时速度调整机制的优化30-35
• 5.1 FLOCKING 算法应用于人群仿真的不足及改进方案30
• 5.2 速度调整机制30-32
• 5.2.1 对 FLOCKING 算法的改进30-31
• 5.2.2 速度调整机制的流程31-32
• 5.3 速度调整机制参数的设定和调整32-35
• 第6章 群体疏散运动时小组运动关系描述35-45
• 6.1 小组运动关系描述35-36
• 6.2 算法的步骤36-38
• 6.3 小组关系运动参数的设定和调整38-43
• 6.4 特殊人群及专用通道方案43-44
• 6.5 特殊人群运动参数的设定和调整44-45
• 第7章 仿真结果与分析45-55
• 7.1 仿真环境概述45-46
• 7.2 速度调整机制对人群疏散的影响46-47
• 7.3 小组关系对人群疏散的影响47-51
• 7.3.1 小组数量对人群疏散的影响48-49
• 7.3.2 小组中心位置对人群疏散的影响49-50
• 7.3.3 小组规模大小对人群疏散的影响50-51
• 7.4 通道布局对人群疏散的影响51-55
• 7.4.1 运动缓慢的小组数量对人群疏散的影响51-53
• 7.4.2 通道宽度对人群疏散的影响53-55
• 第8章 总结与展望55-56
• 8.1 本文工作总结55
• 8.2 研究展望55-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1055612