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城市局部灾害环境下以公交为主的疏散优化研究

崔晓丹  
【摘要】:不断发生的各种突发灾害使人类社会深受其害。为了减少因灾害而导致的人员伤亡和财产损失,需要制定应急疏散方案尽快疏散被影响区域的人员和重要财产。随着城市化进程的加快,为了缓解城市交通拥堵、出行成本高等问题。政府大力发展公共交通,公交车遍布城市的各个角落。公交车数量多、容量大、易于调度,可以在灾害发生时承担疏散无车人员的任务。但是需要进行科学的疏散规划,公交车在疏散过程中的作用才能得到有效发挥。所以本文建立了城市局部区域灾害环境下以公交为主的疏散优化模型。本文根据灾害疏散的特点将其分为有预警灾害和无预警灾害两种环境下的疏散活动。无预警灾害环境下,因为疏散时间很短,需要在短时间内疏散尽可能多的被困人员,所以在公交疏散模型中加入少量移动能力强的被疏散者在集结点之间的短距离步行疏散以提高疏散效率,为尽快得到最优疏散方案设计了模拟退火算法来求解模型。有预警灾害环境下,人们有一定的时间进行疏散,所以先建立一个集结点选择模型,这样可以减少疏散集结点的数量从而降低问题规模,也便于疏散管理和车辆调度。然后建立车辆分配和路径选择模型,模型将可用于疏散的公交车辆分配到每个时空集结点以尽可能地疏散所有被困人员,同时得到每条弧上的公交车流量和被疏散者流量。文章最后选择北京市海淀区的一个具有代表性的局部区域作为实例分别验证文中两种灾害环境下模型的实用性和有效性。实例分析的结果显示,有预警环境下,使用文中建立的模型得到的最佳疏散方案可以在疏散时间内将所有人员成功转移至避难所;无预警环境下,模型中加入的少量移动能力强的被疏散者在集结点之间的短距离步行疏散大幅度地提高了疏散效率,减少了遇难人数。希望本文建立的模型能够为疏散决策者提供紧急疏散计划、为组织疏散行动提供一定的依据,从而提高疏散效率并最大程度地减少人员伤亡和财产损失。


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