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城市轨道交通突发事件管理及人员疏散仿真研究

叶启文  
【摘要】:城市轨道交通具有准点率高、运量大、安全快捷、绿色环保等优点,在缓解城市交通拥堵方面发挥了巨大的作用。但城市轨道交通也成为恐怖袭击的重要目标,尤其是在国外,近年来城市轨道交通恶性突发事件频发,严重威胁人们的生命财产安全,对我国城市轨道安全问题提出了重要警示。有鉴于此,本文对城市轨道交通突发事件管理及人员疏散仿真进行深入研究,具有重要的理论价值和实际意义。(1)借用知识元(Knowledge Element,KE)和传染病动力学原理构建了城市轨道交通突发事件SIS-KE演化模型。借鉴知识元的思想,建立城市轨道交通系统知识元模型;分析城市轨道交通突发事件演化与SIS模型传染病传播的相似性,基于SIS模型进而建立了包含突发事件的应急有效率α和突发事件的损害率β两类参数的城市轨道交通突发事件SIS-KE演化模型;利用Simulink对不同的α和β值进行模拟运算和比较分析,从而揭示城市轨道交通突发事件演化机理,并对演化模型的有效性进行了实例验证。(2)从应急能力和有效性出发,构建城市轨道交通应急资源网络化布局模型,并进行算例分析。从站点覆盖、救援时间、布局点数量、建设成本四个方面进行目标优化,构建应急资源布局模型;根据自变量和目标函数的特点设计遗传算法进行求解;以北京城市轨道交通为例,运用Matlab对目标函数和遗传算法进行编程,求解城市轨道交通应急资源网络化布局模型,从道路运输和轨道运输两个方面进行了应急资源布局比较研究。(3)针对城市轨道交通恐怖袭击爆炸情景,设计应急疏散方案,利用Anylogic软件搭建仿真系统进行案例分析。在调研车站基本物理属性的基础上,从恐怖袭击的时间、地点、炸药当量三个维度进行情景分析,考虑站台端部和中部发生爆炸两种情景,设计整个地铁车站行人应急疏散方案并使用Anylogic软件进行仿真,为疏散方案的优化提供途径。


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