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基于多智能体的建筑物内疏散仿真研究

黄华  
【摘要】: 随着社会的发展,我国城市规模增大,城市各种建筑物日益增多。为了满足城市人口激增的需要,人均建筑面积不断缩小,导致建筑物内人口密度不断增大,又由于一些建筑物设计上的不合理,这些因素给在突发情况下的大量人员疏散带来了很大的困难。因此,无论是建筑物的安全管理还是建筑物的安全设计,都急切需要建筑物安全疏散的研究作为参考,而合理有效的进行建筑物内的安全疏散仿真研究正是当前研究建筑物内人员疏散的主要手段和方法。 本文针对建筑物内疏散仿真的特点进行了研究,引入了基于Multi-Agent计算技术作为疏散仿真的研究手段。在此基础上详述了进行建筑物内疏散仿真的两个关键方面,建筑物内建模手段以及疏散过程中人群计算模拟手段。最后本文根据建筑物内进行疏散仿真的流程设计了软件平台,并在此平台上对影响疏散时间的不同情况进行了分析。 为了有效的进行建筑物内疏散仿真,真实反映建筑物内的情况,本文使用精细网格对建筑物内进行空间划分,并且为了有效的反映障碍物的情况,引入了人工势场的方法来处理。通过建筑物内精细网格的空间划分,以及障碍物的人工势场处理手段,可以很好的将建筑物内复杂的空间情况反映出来,并且可以反映建筑物内的实际情况。 在疏散过程计算和仿真方面,本文引入了Multi-Agent框架来计算整个疏散过程。在Multi-Agent框架下,每个疏散个体视为一个Agent,使用Agent属性来描述个体,通过Multi-Agent技术并发计算疏散仿真中每个个体。而在计算每个个体移动时,使用PSO算法来计算疏散人员的空间移动位置。每个疏散个体Agent在疏散空间移动使用PSO算法来计算它的方向,然后通过方向和速度结合自己对势能的感应来确定下一位置,从而使得疏散个体在疏散空间网格中运动。


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