基于元胞自动机模型的人员疏散仿真研究

公共安全是经济发展和社会稳定的基础。近年来由于火灾、地震、恐怖活动等突发因素诱发的公共场所人员安全事故屡见报道,在公共场所的安全设计中,安全疏散性能已成为至关重要的因素。为解决上述问题,人员疏散的计算机仿真对提高公共场所的安全疏散性能具有重要意义。对于出口距离最近的原则建立人员疏散的二维随机元胞自动机模型,其中考虑人员绕行的影响,并利用Matlab软件编写了疏散过程的程序,对大空间疏散人群进了仿真,得到了人员疏散基本规律及疏散时间。研究表明:考虑人员绕行的模型更能体现真实的疏散情景。     

人员紧急疏散系统动力学模型及其分析

在大型的体育赛事中,观众是一个非常复杂的能量系统,群体内人与人之间存在着相互影响、相互渗透的交互作用。针对能量的汇聚、冲突、平衡与失衡以及群体行为的趋向和拒斥等现象的研究,对系统问题进行分析,明确系统的界限,确定系统的各种变量,建立系统的因果关系图和流图,构建出系统模型。利用定性描述的方法,分析系统整体与局部的反馈关系,写出SD方程,并根据数据进行仿真试验和计算,最终得到一个与实际较为相符的预测结果。     

某商品大集人员疏散的仿真模拟研究

目前,在各地均有商贸活动开展,且参与人员众多,如果公安机关事先未做好预案,一旦发生突发性事件,人员疏散不到位,极易造成群死群伤事件。文章以商品大集为例,构建参与人员的流动模型,利用计算机技术实现流量和流动状况的模拟仿真,获得接近实际的流动的时间和动态过程．利于事先对类似活动拥堵情况进行准确评估。     

大型建筑内人员疏散计算机仿真研究评述

在大量人员聚集的场所须预先做好各种应急的疏散预案,否则一旦紧急事件发生,由于人群的拥挤踩踏极有可能造成大量人员的伤亡,因此对人群的疏散动态进行深入研究,具有极大的现实意义.介绍了疏散动力学的产生背景和研究现状,分析比较了两种最具代表性的疏散模型,总结疏散仿真可视化模拟过程,最后指出了当前研究中存在的问题,并对这一领域的发展提出了建议.     

建筑物火灾人员疏散的计算机仿真

将建筑物在平面上划分成能反映人员具体位置的几何坐标网格,根据不同人员在不同网格内的移动特性确定其移动速度,建立了描述人员疏散过程的数学模型,用场模拟的方法可以准确得到建筑物疏散时间和人员疏散轨迹,其仿真结果与国外同类软件对比具有较好的精度。     

基于元胞自动机的人员疏散仿真研究

在人员聚集的大型场所,如果紧急事件发生则极有可能造成人员的大量伤亡,因此对人员疏散行为进行深入研究,具有极大的现实意义.通过分析已有的理论基础,利用元胞自动机原理建立了人员疏散数学模型.模型采用二维元胞自动机技术,确定了元胞空间和元胞状态,建立了人员疏散行为规则并着重探讨了从众行为和建筑结构不同对疏散时间的影响.试验结果表明,该疏散仿真模型更具真实性和合理性.     

岛式站台地铁车站人员的安全疏散仿真研究

地铁成为现代城市不可或缺的交通工具。但其特殊的运营环境容易引发事故状态下地铁车站人员的安全疏散问题。以西安某岛式站台地铁车站为研究对象,运用Building Exodus软件分别从人群结构、出入口数量、楼梯宽度以及火灾情况下对地铁车站进行人员安全疏散的模拟仿真研究,通过建立地铁车站模型仿真出各场景下的疏散时间,并与《地铁设计规范》中公式计算所得到的结果进行比对。仿真结果较真实地反映了各因素对车站人员疏散能力的影响,得出楼梯的设计是整个疏散过程的瓶颈所在,并提出相关建议。     

学生公寓人员疏散模拟系统研究

以Delta 3D作为系统平台建立学生公寓人员疏散虚拟演练仿真系统。以3DS MAX创建三维场景和学生等三维人物,系统可设置疏散场所环境气候,设置烟火效果,实时对学生公寓内学生进行疏散。     

宏观场景指导下的微观agent人员疏散仿真模型*

现有的微观agent模型难以描述人群分布和人群运动对疏散过程的影响,为此建立宏观场景指导下的微观agent人员疏散仿真模型,并考虑疏散过程中“推挤—穿行”行为的影响。该模型重点模拟了宏观场景中人群分布及“推挤—穿行”对人员疏散的影响。仿真实验表明该模型可以帮助agent选择更合适的疏散路线,并验证了疏散过程中发生“推挤—穿行”将会延长疏散时间,结果比较符合实际,证明了该模型的合理性和适用性。     

一种基于SPH方法的人员疏散混合模型及模拟

为减少室内火灾环境下人员伤亡,研究了人员疏散计算机模拟问题.将人员运动视为一种流体运动,利用流体力学原理,构建一种新的人员疏散混合模型,并在其中引入了一种从众模式.同时,采用光滑粒子流体动力学方法对模型离散化,从而减少了计算量.不同工况下进行的疏散模拟实验表明,所提出的模型及算法能够较准确地模拟出实际疏散的现象.     

基于差分进化算法的拥塞车流区域疏散模型

拥塞车流区域进行车辆疏散的过程中,存在较强的无序性.导致传统的车流疏散的过程中,由于车流密度突变导致的疏散准确性存在缺陷.提出差分进化算法的拥塞车流区域疏散方法.将拥塞车流区域中的车辆看作一个个独立的粒子,对粒子的初始速度和初始位置进行初始化操作,获取粒子位置和速度的变化范围.然后利用差分进化算法针对早熟的粒子进行操作,获取粒子的多样性,避免了种群过早收敛.最后利用差分进化算法对拥塞区域中车辆的连续变量函数进行优化,从而实现了拥塞车流区域的疏散.实验结果表明,利用改进算法进行拥塞车流区域疏散,能够有效提高疏散的准确率,缩短了疏散时间.     

灾难疏散系统的疏散策略分析与研究

在紧急灾害发生时,采取正确的疏散避难策略可以大大提高疏散效率。在计算机疏散仿真模型的基础上,提出三种疏散策略并进行分析和比较,实验结果表明领导行为疏散策略疏散效率最优,协助行为疏散策略其次,随机行为疏散策略效率最低。提出一种基于A*算法的动态分组算法,并利用该算法对多领导者带领下的疏散进行仿真模拟,研究证明疏散效率与领导者数量是非线性关系,设置一定数量的领导者有利于疏散,数量过多反而产生混乱。     

海上伤病员后送通道系统的计算机仿真

通过仿真研究海上伤病员后送通道系统的运作过程,对通道环节匹配和整体优化提供决策支持。以排队网络为理论基础,运用固定时间增量方法控制后送通道的运作过程,模拟伤员产生、后送及治疗等模型。软件以参数设置、数据文件生成、过程模拟、结果分析和显示输出模块按流程走向相互联系,完成仿真的总体功能。提供伤病员后送的海上通道运输仿真实验平台,化解各目标之间的矛盾,达到通道运行秩序良好的效果。     

民用客机客舱布置应急撤离影响因素仿真分析

为提高民用客机应急撤离的可靠性,并弥补实际撤离试验的缺陷,分别对影响民用客机应急撤离的过道宽度,出口处过道宽度,出口打开时间,出口位置,出口数量等主要因素进行分析,提出基于元胞自动机和多智能体相结合的算法对民用客机应急撤离影响因素进行仿真分析,获得影响客舱安全性的设计因素及其规律.算法利用微观离散网格描述民用客机客舱布置方案,使用多智能体技术考虑旅客不同属性对撤离过程的动态影响,采用并行更新机制对撤离过程进行仿真.结果表明,分散的可用出口位置与集中的可用出口位置相比,撤离效率更高,并证明为民用客机设计提供参考依据,保证了客机安全性.     

一种考虑内在状态的紧急撤退模型

将内在状态引入了所建的紧急撤退模型。使出用内心镇静值和当前狂躁值来区分撤退过程中个体的镇静和慌乱两种心情,不同心情下个体执行不同的行为控制。提出了影响个体活力值的三条规则,再现了在慌乱撤退中人们相互冲撞以至丧失逃生能力的现象。仿真结果表明,内在状态的引入使原有模型更趋合理：慌乱人群的撤退速度将快于镇静的人群,代价是出现撤退失败的个体。分析了镇静值,撤退速度,失败个体比重三者间的关系,并讨论了少数慌乱者对整个人群撤退结果的影响。     

大型建筑物人员疏散仿真系统及实现

人员疏散仿真的关键是模型的选择,为了使仿真结果更加接近实际,基于元胞自动机模型,改进和优化了人员疏散仿真算法,设计了目标元胞选择算法,提出个体竞争力的定义和计算方法,在疏散仿真模型中引入环境熟悉程度和运动方向等因子,设计并实现了疏散仿真系统,实验结果表明,系统能够更加真实地仿真紧急状况下人员疏散的全过程.     

农田资源优化分配的计算机仿真

对于既定面积的农田资源,为使所产作物较能针对市场需求,并使种植经济效益最大化,需合理分配不同作物的种植面积.通过分析不同作物的种植成本,存贮成本,结合作物的收成与销售价格,获得各作物的种植经济效益对于种植面积的非线性关系,建立相应的计算机仿真数学模型.为了有效预测来年的作物收成和销售价格,简化假定来年的种植计划不影响来年的销售价格,根据往年的统计数据得到有关的预测数据.对资源分配问题用遗传算法进行优化求解,得到使净收益最大化的种植田亩分配方案结果.分析结论表明,最大经济效益对应的种植面积分配方案有一定的选择范围,更合理的种植面积分配方案必须面向市场需求.     

基于粒子群神经网络算法的交通枢纽火灾应急疏散评价

在构建交通枢纽火灾应急疏散评价系统的基础上,建立用粒子群优化算法（PS0）和BP神经网络相结合的混合算法来进行综合评价的模型。该模型全面考虑影响应急疏散的各种因素,将定性分析和定量分析相结合,使评价结果更符合实际、更可靠。实例计算结果表明：PSO-BP方法简便、通用,其结果符合运营实际,能很好的反应交通枢纽火灾状况下应急疏散的实施效果。