舰船通达性仿真评估系统初步研究

论文摘要

预测和模拟海上大型船舶的人员紧急疏散是一个很复杂的问题。本文主要结合MSC对海上人员疏散的要求限制以及人员在拥挤状态下疏散的动力学分析,建立了模拟人员安全疏散的数学模型,提出了计算人员疏散时间的一种合理的方法。1.详细的分析了MSC对于海上人员疏散的基本规定,此规定将人员疏散问题分为两个主要因素,即舱室的分布对人员疏散的影响和人员分类对总体人员疏散时间的影响。但是MSC对与人员疏散问题的解释仅仅是将实际问题简化后的一种简单计算,对于人员疏散的问题仍然需要更加具体的解释。2.建立了拥挤状态下人员移动的动力学方程,推导了人员移动的速度公式。并且根据国内外观测的研究资料确定了反映人员移动速度和人员密度之间关系的公式。3.建立了人员疏散的网络网格模型。该模型首先将舱室按功能划分为网络单元,根据人员可能的移动方向确定网络流向。再在网络单元内部划分网格,人员在网络单元内按网格移动。确定了人员的移动速度和方向及初始位置后,即可按拉格朗日法计算人员的新位置,直到所有人员全部到达安全位置为止。4.通过编制人员疏散移动仿真计算机软件来模拟人员疏散的总过程,并且计算出人员疏散所需的总时间,进而可以对人员安全疏散进行评价。该软件是根据课题需要设计出的初步软件,在很多方面需要进行改善。本文是首次对与海上大型客船人员疏散问题进行的分析及疏散时间计算,在很多方面仍有待考察和改进,但是已经将人员疏散的数学模型较为完善地建立出来了。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的目的和意义
• 1.2 海上人员疏散理论发展综述
• 1.3 船舶通达性及人员疏散仿真研究发展概述
• 1.3.1 国外几个有影响的模型
• 1.3.2 国内人员疏散模型的研究动态
• 1.4 本文工作简介
• 第2章 MSC对于海上人员疏散的基本规定
• 2.1 概述
• 2.2 舱室布局对人员疏散的影响
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 基本参数
• 2.2.3 估算方法
• 2.2.4 计算E+L
• 2.2.5 堵塞的定义
• 2.2.6 调整不合理的人员疏散的方法
• 2.2.7 计算疏散时间（T）的方法
• 2.3 人员分类对于人员疏散的影响
• 2.3.1 定义
• 2.3.2 估算方法
• 2.4 软件检测
• 2.4.1 部件检测
• 2.4.2 功能检测
• 2.4.3 质量检查
• 2.4.4 量化检查
• 2.5 本章小结
• 第3章 海上人员疏散的动力学理论
• 3.1 密集场所人员移动的数学模型
• 3.1.1 密集场所人员移动的动力学分析
• 3.1.2 稳定疏散逃生的速度模型
• 3.1.3 人员疏散速度公式的讨论
• 3.2 人员疏散模型的网络网格法
• 3.2.1 人员疏散网络生成原理
• 3.2.2 不同舱室空间的群集疏散
• 3.2.3 人员疏散连续流动模式
• 3.2.4 网络单元中人员疏散时间计算的网格方法
• 第4章 客滚船的人员疏散评估软件的开发
• 4.1 开发工具简介
• 4.1.1 MATLAB应用领域
• 4.1.2 MATLAB进行软件开发的重要功能
• 4.2 Maritime1.0疏散软件设计
• 4.2.1 模块设计
• 4.2.2 软件开发需要的数据结构
• 4.3 人员疏散计算机模拟软件的编制
• 4.3.1 人员疏散计算机模拟软件的特点
• 4.3.2 人员疏散计算机模拟软件初始情况的设定
• 4.3.3 人员疏散计算机模拟软件操作界面
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢