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《哈尔滨工程大学》 2010年
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大型场馆人员疏散仿真研究

黄希发  
【摘要】:由于大型场馆内的人员聚集带来的疏散效率降低和踩踏风险加大,人员疏散已成为在大型场馆内组织开展活动需要首先予以关注的基本问题。计算机仿真是开展人员疏散研究的主要手段,人员疏散微观仿真模型因其对个体属性、心理、行为等方面强大的描述能力,以及便于研究者对人与人、人与环境之间的关系进行刻画,成为该领域的研究热点。本文的研究目的就是通过人员疏散微观仿真模型的建立,重点研究疏散过程中人的决策机理,再现和解释现实的疏散情形,为大型场馆疏散设计和人群管理提供参考。 基于人是公认的最佳“控制器”,本文提出将个体疏散行为看作控制问题进行建模,即将控制领域的两大思想(反馈和优化)引入人员疏散的研究中。 反馈机制的引入能够有效降低对包括被控对象、外部环境等在内的控制系统建模精度要求,本文结合精细描述个体行为的Agent建模仿真方法学,以及粗糙描述外部环境的元胞自动机建模仿真方法学,对人这一复杂适应性行动主体分别从感知、决策和行动等环节进行建模,并对大型场馆这一复杂结构进行建模。 论文按个体决策方式的不同提出五类个体疏散模型,并针对常见的遵循正常、拥挤、单步预走和多步预走等四类疏散模型的个体分别进行Agent建模。首先根据常识推断个体可能采取的疏散行为和整体的疏散情形,然后据此提出该类个体的疏散模型框架和具体的建模方法。在个体建模中,个体感知信息主要包括当前邻域内各网格到各出口的距离、视野范围内的人数和障碍及二者的密度,这是影响个体决策的最主要因素。个体正常疏散模型给出了个体依据上述影响因素寻优的过程;个体拥挤疏散模型在正常疏散模型基础上引入了个体的竞争能力、承受能力、承受极限等与拥挤相关的概念,并对由此产生的个体摔倒或伤亡等现象进行建模;个体单步和多步预走疏散模型在正常和拥挤疏散模型基础上引入了预走的概念,并由此引入了通过评判预走后的情形自适应调整疏散策略的建模思路。 根据大型场馆的空间特点和个体的疏散模型,本文编程实现仿真平台,对每类疏散模型进行仿真分析,并对遵循不同疏散模式的人群的组合进行混合仿真。仿真结果表明,论文提出的建模框架、思路和方法具有可行性,模型具有很强的现实描述能力,能够再现和解释现实的疏散情形。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU242;TP391.9

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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3 王起全;张心远;祝乾坤;;基于粒子群算法的燃气管线泄漏疏散能力分析[J];中国安全生产科学技术;2015年07期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 阎卫东;建筑物火灾时人员行为规律及疏散时间研究[D];东北大学;2006年
2 马骏驰;火灾中人群疏散的仿真研究[D];同济大学;2007年
3 何大治;建筑火灾疏散三维仿真研究[D];同济大学;2007年
4 张青松;人群拥挤踩踏事故风险理论及其在体育赛场中的应用[D];南开大学;2007年
5 代伟;群集应急疏散影响因素及时间模型研究[D];中南大学;2012年
6 寇嘉梁;基于分片网络的体育场人员疏散多目标优化研究[D];武汉理工大学;2013年
7 王子甲;基于行人仿真的轨道交通车站设施规模及布局研究[D];北京交通大学;2013年
8 吉慧;公共安全视角下的体育场馆设计研究[D];华南理工大学;2013年
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1 何招娟;基于BIM的大型公共场馆安全疏散研究[D];华中科技大学;2012年
2 刘黎明;客运站行人交通行为及客流组织的仿真研究[D];兰州理工大学;2013年
3 赵雪;地铁车站人员应急疏散模型的研究[D];西南交通大学;2013年
4 尹雪清;考虑出口区域属性的行人疏散模拟研究[D];内蒙古大学;2014年
5 刘继业;哈尔滨地铁应急疏散模型研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
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【参考文献】
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1 李宏亮;基于Agent的复杂系统分布仿真[D];国防科学技术大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 徐高;人群疏散的仿真研究[D];西南交通大学;2003年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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5 阎卫东;建筑物火灾时人员行为规律及疏散时间研究[D];东北大学;2006年
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2 郭彦东;铁路客运站客流组织及优化方法研究[D];北京交通大学;2011年
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5 宋伟;地铁车站应急疏散仿真研究[D];西南交通大学;2011年
6 陈兴民;个体面对灾害行为反应的心理基础及教育对策[D];西南师范大学;2000年
7 徐高;人群疏散的仿真研究[D];西南交通大学;2003年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 李军;吴茜蒙;;紧急疏散下的人员行为及建模仿真[J];安全;2015年08期
3 穆娜娜;肖国清;何理;史聪灵;胥旋;;地铁人员疏散心理行为调查及相关性研究[J];中国安全生产科学技术;2013年06期
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4 张树平;建筑火灾中人的行为反应研究[D];西安建筑科技大学;2004年
5 张晋;基于元胞自动机的城域混合交通流建模方法研究[D];浙江大学;2004年
6 王春;地铁车站通风与火灾三维数值模拟研究[D];西南交通大学;2005年
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1 陶新林;;大型场馆应做好节能与定位工作[J];智能建筑与城市信息;2013年09期
2 康会娜;张崎;;大型场馆游客定位诱导系统的研究[J];信息技术;2010年08期
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3 本报记者 钱炜;场馆安全:关键在于从容应对[N];科技日报;2005年
4 本报记者 王峥;佳兆业斥巨资升级大运中心 创大型场馆赛后运营新模式[N];证券日报;2013年
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6 本报记者 罗俊;四年以后怎么样?[N];人民日报海外版;2012年
7 刘文嘉;在建大型场馆要和“鸟巢”媲美什么[N];光明日报;2009年
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9 本报记者 张旭光 实习生 黄琪;看京式“答卷”能否及格?[N];中国体育报;2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 黄希发;大型场馆人员疏散仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王宇;考虑营运公交车辆的大型场馆公交应急救援调度研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
2 褚铮;大型场馆电动特勤车设计关键技术研究[D];郑州大学;2014年
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