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数学的实践与认识 2019年第5期49卷 69-77页

作者：郭燕石砚斌张静防灾科技学院经济管理学院河北三河065201 防灾科技学院地球科学学院河北三河065201

地震发生后,为了减少地震带来的损失,大型商场人群需要及时进行疏散.主要对商场中疏散出口位置上的疏散行为进行研究.首先分析了地震后商场人群的疏散场景;然后从疏散心理效用角度构建了疏散行为模型,并基于演化博弈分析人群疏散行为演... 详细信息

地震发生后,为了减少地震带来的损失,大型商场人群需要及时进行疏散.主要对商场中疏散出口位置上的疏散行为进行研究.首先分析了地震后商场人群的疏散场景;然后从疏散心理效用角度构建了疏散行为模型,并基于演化博弈分析人群疏散行为演化情况,结果表明,自组织情况下,商场人群不能向有序疏散演化;而通过商场工作人员引导疏散,修正模型,其引导力度决定着疏散演化的结果;最后,通过仿真分析,说明商场地震人群疏散演化博弈模型的适用性.

关键词：地震大型商场人群疏散行为演化博弈

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考虑多种因素的震后群体应急疏散模型研究及实现

考虑多种因素的震后群体应急疏散模型研究及实现

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作者：赵延羽山东师范大学

学位级别：硕士

地震作为地球上爆发频率最高、危害性最大的极端灾害之一,给全球人类的生命财产安全带来了极大的危害。因此,以地震灾害为背景,开展震后群体应急疏散的研究具有重要的现实意义。人群疏散理论的研究成果及计算机仿真技术的飞速发展为震... 详细信息

地震作为地球上爆发频率最高、危害性最大的极端灾害之一,给全球人类的生命财产安全带来了极大的危害。因此,以地震灾害为背景,开展震后群体应急疏散的研究具有重要的现实意义。人群疏散理论的研究成果及计算机仿真技术的飞速发展为震后群体应急疏散的研究提供了理论、技术上的支持。通过震后群体应急疏散研究,可以模拟人群的疏散行为,为受灾人群提供科学的指导。地震发生之后,如何合理高效地组织人员疏散是人群疏散理论的重要研究内容。传统的研究中,大多数仅考虑简单的群体疏散行为,忽略个体间的关系差异与行为差异,由此导致了研究理论同实际疏散之间存在差异。为此,本文在研究群体疏散模型时引入了社会关系、领导者及心理状态等多个因素,结合改进的粒子群算法构建了一个新的震后群体疏散模型。本文的主要工作概况如下:(1)构建了一种考虑多种因素的震后群体应急疏散模型。为了更加真实地模拟人群的疏散过程,在震后群体疏散仿真研究中同时考虑了社会关系、心理状态、领导者引领作用等因素,定义了个体及群体的不同运动规则,从而形成不同类型的组团式疏散行为。(2)提出了一种基于视野半径和领导者的改进粒子群算法。该算法加入了领导者和视野半径两个因素,结合人群从众心理,引入局部最优位置的概念。通过全局最优位置、局部最优位置及个人最优位置三部分来确定个体的移动速度及位置。(3)设计并实现了震后群体应急疏散模型仿真平台。该平台在Netlogo上设计实现,主要包括初始化模块、组团疏散模块和疏散方案优化模块三部分。本文通过四川省绵竹市城镇街区场景实验算例对模型和算法进行验证,从验证结果可知,该模型可以给出不同人口密度及地震烈度下最优的志愿者数量,同时能够为灾民疏散方向提供辅助决策,可在节约社会资源的同时大幅度提升疏散效率。

关键词：震后应急疏散粒子群算法人群疏散行为志愿者

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基于元胞自动机的船舶人员火灾疏散研究

基于元胞自动机的船舶人员火灾疏散研究

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作者：杜鸿力哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

客船与通常的大型船舶不同,客船的经济属性决定了其内部结构多样,人员成分复杂,通道空间有限。遇到突发状况时,疏散往往会遇到拥堵、发生踩踏等情况,严重威胁乘客的生命。因此,对客船人群疏散的研究尤为重要。人群疏散研究范围广泛,既... 详细信息

客船与通常的大型船舶不同,客船的经济属性决定了其内部结构多样,人员成分复杂,通道空间有限。遇到突发状况时,疏散往往会遇到拥堵、发生踩踏等情况,严重威胁乘客的生命。因此,对客船人群疏散的研究尤为重要。人群疏散研究范围广泛,既有事故演化过程,又有人群疏散的行为过程。人群疏散行为受到外界环境影响,同时也受个体因素影响。传统研究方法是通过疏散演习观察人群疏散行为以得到研究数据,但是成本高、效率低。随着计算机技术在人群疏散领域中的应用,为研究人群疏散问题提供了新的途径。但是在模拟仿真时,往往对个体的行为表现和对外界环境的响应不能同时表达。同时,烟气是火灾环境中人群疏散活动的最大阻碍。研究火灾烟气环境下的人群疏散行为,需要人群疏散与火灾环境相结合。构建一个合理的人群疏散模型,结合在火灾环境中研究人群疏散,才能准确描述个体以及人群的疏散行为特征,给出布局设计的合理化建议。本文首先分析了客船火灾事件中的人群疏散行为特征,引入“动态场强”和“静态场强”的概念,表达在客船火灾环境中的人群疏散行为。选择元胞自动机模型建立人群疏散模型,对信息感知、决策判断和动作控制三个模块进行分析,使用A-Star算法进行路径求解,得到人群疏散的行为模型。分析船舶火灾事故中烟气对人群疏散的影响,研究烟气扩散模型特征,在元胞自动机模型中模拟火灾烟气扩散,使用烟气毒害指数研究客船布局对人群疏散的影响。使用编程软件进行程序的编写,开发客船火灾环境下的人群疏散评估界面。以某客船的餐厅和公共休息区的火灾环境进行仿真模拟,通过个体的烟气毒害指数,统计受影响人群的数量和乘客的疏散效率。对当前舱室布局进行优化,得到对人群疏散效率更高的舱室布局。

关键词：人群疏散行为元胞自动机模型 A-Star算法烟气扩散模型烟气毒害指数

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