大型场馆内突发事件情况下人员应急疏散仿真研究

论文题目: 大型场馆内突发事件情况下人员应急疏散仿真研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 黄希发

导师: 王晓陵

关键词: 突发事件,疏散动态,人员疏散,基于的仿真模型

文献来源: 哈尔滨工程大学

发表年度: 2005

论文摘要: 人员疏散的过程中潜伏着巨大的安全隐患，一旦在疏散过程发生拥挤践踏事故，轻则延误疏散进程，重则造成大量人员的伤亡。因此，对人群的疏散动态进行深入的研究，具有极大的现实意义和实用价值。人群，特别是疏散中的人群，其行为既受外界诸多因素的影响，又受到人们的心理状况影响。对于如此复杂的现象，很难用数学式子来总结其行动的规律。另一方面，疏散过程通常涉及大量的人员，且不说组织这样规模实地试验的巨大花费，单就进行过程中可能发生的各种意外就足以使实验难以进行。因此，在研究人员疏散时，计算机仿真是主要的研究手段。宏观模型将研究的对象放在作为整体的人群上，而不考虑人群中各个个人之间相互影响对整体人群行为的影响，以此建立相应的计算模型进行模拟。由于这类模型对研究对象作了大量的简化，它的建模过程简单，对计算机的计算能力要求也很低。因此，早期的仿真模型多属于这种类型。但是，随着计算机技术的发展，计算能力这一制约已经大大放宽。这促使了研究人员将研究重点转向了性能更好的微观仿真模型上。微观仿真模型将研究的对象放在人群中的单个人身上，从研究单个人在人群中的运动规律出发，确定整个人群的行为。在对现有各种仿真模型的比较和总结的基础上，建立了一个疏散仿真模型。基于实用性与性能权衡的考虑，该模型采用微观连续型的仿真建模技术，并大胆地在个体感知和可视化显示时采用离散型空间。通过将影响疏散过程的多种因素的引入，该模型可以较为真实地模拟出真实状况下的人群疏散动态。与现有的模型相比，通过参数值的不同选取，这个模型可以仿真模拟不同状况下的疏散动态。论文根据此模型，开发了仿真软件PESS，该软件既适用于各种建筑物设计阶段进行疏散仿真模拟，以检查设计的合理性，对设计进行优化，也适用于在人群大规模聚集的场所，帮助管理人员制订最优的疏散预案，在突发事件发生时减少损失。利用软件的仿真模拟，可以对安全人员及广大群众进行疏散方面的培训，提高他们在危急情况下的应变能力。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 人群安全问题的现状

1.2 人员疏散仿真的国内外研究现状

1.2.1 疏散动态学的早期研究

1.2.2 疏散动态的宏观仿真模型研究

1.2.3 疏散动态的微观仿真模型研究

1.3 本课题研究的目的和意义

1.4 本课题的研究内容

第2章 人员疏散动态学理论与建模

2.1 人员动态学、人群动态学及人员疏散动态学

2.2 经验研究成果

2.3 模型研究

2.3.1 建模方法分类

2.3.2 模型分类

2.4 小结

第3章 基于Agent的人员疏散仿真建模方法

3.1 基于Agent的建模与仿真方法学

3.2 建模原则

3.3 建模元素

3.3.1 Agent

3.3.2 环境空间

3.4 个体Agent决策及行为建模

3.4.1 决策模型

3.4.2 目标选择

3.4.3 路径规划

3.4.4 速度的确定

3.4.5 碰撞检测与避免

3.5 仿真运行方式

3.6 小结

第4章 基于Agent的人员疏散仿真模型研究

4.1 人员疏散的数学模型研究

4.1.1 借鉴机器人运动学的一般人员疏散运动学形式研究

4.1.2 人员疏散的运动学可计算模型

4.2 可计算模型的计算机仿真建模

4.2.1 环境模型

4.2.2 个体Agent模型

4.3 小结

第5章 仿真实验

5.1 “人员疏散仿真系统”简介

5.2 系统开发

5.3 实验结果及分析

5.3.1 实验结果

5.3.2 实验分析

5.4 小结与前景展望

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢

发布时间: 2007-08-21

参考文献

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