基于社会力模型的客船人员疏散仿真研究

为研究群组行为和不同疏散方式对客船人员疏散过程的影响,提出了乘客到达集合站的3种疏散方式,分析了有无群组情况下该艘乘客的集合时间、拥堵区域和拥堵形成时刻,以及持续时间。仿真结果表明：群组行为对乘客的集合时间具有较为显著的影响,并增大集合时间的变化范围,而有无群组行为情况下的拥堵区域基本相同。而群组行为对拥堵形成时刻以及持续时间的影响较为复杂,与区域的位置以及不同区域内群组组员的响应时间有较大关系。需结合事故类型及严重程度来对客船人员疏散过程进行分析,确定不同的疏散方式。     

基于Agent技术的人员疏散微观仿真模型研究

从疏散群体中的个体角度研究人员疏散的规律,提出一种基于Agent技术的微观仿真模型.每个个体的运动动作是由战略级、战术级和动作级反应式三级决策体系确定的,其中战略级决策是指宏观上的目标选择和路径规划,战术级决策是指个体速度方向和大小的选择,动作级反应式决策是指个体与其它个体的碰撞检测与消除冲突.同时,在个体速度方向确定时引入反馈机制,从而提高疏散效果.     

基于几何连续模型的人员疏散仿真

在分析和比较现有疏散模型的基础上,提出了一种新的人员疏散几何连续模型。采用出口吸引力的概念实现了多出口平面的人员疏散出口选择,引入了路径搜索算法实现了人员对障碍物的绕行,提出了基于平面连续的人员绕行,超越,等待等现象的算法。仿真结果显示本算法的有效性和优越性。     

一种运动学形式的人员疏散仿真微观模型研究

从疏散群体中的人员个体角度出发研究人员疏散规律,提出一种运动学形式的离散时间仿真微观模型.每个个体的运动完全由其运动方向及速度大小所确定,将个体的运动姿态用两个笛卡儿坐标和一个方向角表示,进行运动学近似,个体运动过程由速度的两个瞬时值描述,即平移线速度和偏转角速度.进而考虑影响个体运动方向及速度大小的主要行为原则,建立综合这些行为影响因素的模型方程,允许通过调节各种参数,研究环境及个体心理状态对疏散的影响.     

基于有限理性路径决策的人员疏散双层模型

人员在疏散过程中难以获得关于疏散路径的全部信息，因此，确定疏散路径时仅能选取满意的而非最优的疏散路径.考虑疏散人员所能获知的疏散路径长度、拥挤程度和危险程度信息构建了人员疏散双层模型.该模型包括上层的人员路径选择模块和下层的人员空间移动模块，分别刻画了个体的有限理性路径选择行为和疏散运动过程.通过实例仿真，分析了出口宽度和有限理性参数对疏散人员路径选择和疏散时间的影响规律，结果可为建筑设计和疏散应急管理提供一定的依据.     

基于智能体的大型公共建筑人员火灾疏散模型研究

火灾下的人员安全疏散问题是大型公共建筑安全设计中的重要问题,采用基于智能体的系统仿真技术,构建了大型公共建筑中人员疏散的物理模型和数学模型,通过规则推理与数值演算相结合方法对该模型进行了计算机实现,并将其与火灾模拟进行结合,从而实现火灾发展与人员疏散过程的综舍评价.该系统在北京奥运场馆的人员安全疏散分析中得到运用,取得了良好的效果.     

高层建筑垂直应急疏散系统的仿真研究

针对传统高层建筑楼梯应急疏散的弊端，建立了高层建筑垂直应急疏散系统的仿真模型，并进行了仿真实验研究。仿真模型包括楼梯疏散和电梯疏散两个模块，分别以人流在楼梯中的‘步行速度和电梯疏散时间的计算为基础。仿真实验结果可以反映人群的拥挤和电梯行驶等基本现象，并对电梯应急疏散系统的评价和高层建筑应急预案的设计有一定的参考作用。     

基于多智能体技术的公共场所人员疏散模型研究

利用多智能体(Multi-Agents)在复杂系统建模研究方面的优势,通过将被疏散人员定义为Agent,并对Agent行为进行形式化描述的方法,建立了基于多智能体MA的、考虑个体特征和行为的公共场所人员疏散模型。模型重点模拟了Agent在引导作用、火的扩散和随机障碍物等影响下的行为反应,结果比较符合实际情况,验证了该模型的合理性和适用性。     

考虑旅客跨车厢行为的动车组人员疏散仿真

为研究旅客跨车厢行为对动车组人员疏散情况的影响,建立考虑出口选择的元胞自动机模型。以CR400BF型动车组二等车为研究对象,使用疏散效率、冲突次数和过道拥堵程度等指标,研究旅客跨车厢现象对车厢疏散的作用,并讨论旅客座位分布、相邻车厢转移旅客数量与车门开启方式等因素对疏散情况的影响。仿真结果表明：离散的位置分布使冲突次数减少约44.7%;旅客跨车厢疏散会降低本车厢旅客疏散效率;相邻车厢转移旅客数量与本车厢旅客疏散时长呈先线性增大后趋于稳定的关系;相邻车厢不同车门开启方式对本车厢旅客疏散效率的影响不同。     

考虑避让行为的人员疏散元胞自动机模型研究

为研究避让行为在疏散过程中起到的作用,建立了一种考虑避让行为的元胞自动机模型。模型把疏散人员分为避让者和被让者,通过改变人员的被选概率体现避让行为;通过仿真分析避让行为在不同人员比例、不同人员初始位置分布等情况下,避让行为对疏散效率及疏散进程的影响。研究表明:避让行为能够优化人员的疏散顺序,提高疏散效率,并减少疏散过程的危险性;避让概率超出临界值时疏散时间明显减少,且人群密度越大临界值越小;被让者比例较小时,避让行为的效果较好,且避让概率越大效果越显著;避让行为在被让者初始位置分布不同的情况有不同的影响。     

基于熵的火灾场景介观人群疏散模型

针对现有人群疏散模型较少考虑"异质"群体运动混乱程度对疏散结果影响的问题,提出了基于多智能体和熵的介观人群疏散模型,介观模型包括上层宏观多目标路径优化模型和下层微观人群疏散模型.模型引入信息论中熵的概念,构建反映人群运动混乱程度的疏散熵,将个体速度和位置分布映射为疏散熵图,疏散熵图会对个体的疏散行为产生影响.上层模型采用网络最快流模型构建基于疏散熵的动态多目标疏散路径算法,为个体提供全局疏散优化路径;下层模型包括基于熵的小群体聚集行为模型和引导行为模型等.仿真结果表明,一定数量的引导者对疏散效率起着重要作用.当引导者数量增加时,群体恐慌程度降低,群体中拥挤行为和避障行为次数减少,使疏散过程更加有序且疏散熵值降低.     

设计变更下舰船批量订货梯次定价模型

针对舰船后续批次订货中设计变更对建造成本的影响, 结合累积建造批量对舰船成本的降低作用, 提出采用欧式距离法计算舰船设计变更前后的相似度, 并根据相似度构建设计变更后的批量订货成本估算模型。在此基础上, 针对不同的舰船订货批量, 根据舰船首批次订货成本节约和超支两种情况, 分别通过调整目标价格和目标利润, 构建设计变更下面向成本节约的激励性梯次定价模型和面向成本超支的激励性梯次定价模型, 且在估计成本与实际成本一致时, 面向成本超支的激励性梯次定价模型退化为成本加成模型。最后通过算例验证了所提模型的可行性和有效性。     

多出口建筑物突发事件应急疏散模型和算法

建筑物内部一旦发生火灾等突发事故,需要以最快的速度把室内人员转移到建筑物外部.在考虑路径容量受限的多出口建筑物的疏散问题时,利用最短路径尽可能饱和疏散的思想,设计出可行疏散路径算法,通过对网络进行不断更新来确定每条路径实际流量,从而确定最优疏散方案最后通过算例验证了该算法的有效性和可行性.     

地铁车辆安全疏散性能的仿真研究

从正在运行的北京地铁某型号车辆的空间布局特点出发,在现有的元胞自动机模型和行人流模型基础上,运用人员动态调整自身速度、动态调整自身运动方向等技术,建立了一种基于车辆环境约束以及人员行为特性的元胞自动机模型,该模型具有人员速度可变、能复现人员自组织现象的特点。论文以北京地铁某型号车辆为仿真对象,对车辆不同布局对车辆人员安全疏散性能的影响进行了计算机仿真并加以分析,提出改进建议。     

基于蚁群算法的人车混合疏散优化及混合比例分析

为解决紧急情况下的人车混合疏散问题, 以人车混合疏散的总时间最短、混合道路利用程度最高为目标,建立了一种人车混合疏散的多目标优化模型, 针对该模型设计了多目标蚁群优化算法及其改进算法,并应用于大型体育场及其周边路网集成环境中进行了仿真实验, 分析了不同人车混合比例下的疏散性能,结果表明:该模型及算法对人车混合交通流疏散问题具有良好的效果, 尤其是当行人所占比例为 50%-80% 时,人车混合疏散效果在两个目标上较优.该模型和算法有助于为大型公共场所人车混合安全疏散预案的制定提供决策支持.     

闭环增益成形算法用于船舶非线性模型控制

闭环增益成形算法根据闭环频谱及灵敏度函数所希望的形状,用最大奇异值、带宽频率、频谱峰值和高频渐近线斜率4个具有工程意义的参数构造出鲁棒控制器。采用响应型船舶运动非线性数学模型,设计基于闭环增益成形算法的鲁棒控制器,然后在Matlab的Simulink下进行系统仿真。仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的鲁棒性能,施舵合理。     

基于改进IOWA组合模型的舰船装备维修费预测

针对诱导有序加权平均（induced ordered weighted averaging,IOWA）组合模型中,单项预测方法精度相同时诱导值可能存在多种不同排列顺序的问题,提出综合考虑预测方法的历史性能确定其唯一排序;针对实践中单项预测方法较多时,IOWA组合模型构建过程十分复杂的问题,通过构建适合于Matlab软件计算的最优化模型矩阵形式,降低计算复杂性;结合舰船装备维修费预测中样本小、预测方法多的特征,采用各单项预测方法的历史平均拟合精度来估计其预测期诱导值的排序,并以此计算组合预测值。最后实例说明了该方法的有效性。     

案例驱动的社区应急疏散准备规划启动时机识别

有效的应急疏散准备规划是提升应急疏散能力的关键.已有研究关注规划的理论建模及工作机理,忽略了何时启动规划,即应急疏散准备规划的启动时机识别这一重要问题.社区是城市应急管理的基层组织,是实施应对的基本单元.面向城市社区,阐述如何基于案例驱动实现社区应急疏散准备规划的启动时机识别.考虑到不同社区的案例适用性不同,通过社区特征相似性度量和适用度概率分配选择适用案例;以灾害情景要素特征为指标,运用聚类算法生成用于启动时机识别的模拟灾害情景组;根据案例建立模拟情景与预期疏散效果之间的联系,生成启动时机的识别结果.最后,通过对广东省社区的调查用例分析来验证该案例驱动方法的可行性.     

基于混合航线结构的集装箱航线与空重箱运输综合优化模型

基于混合航线结构,构建双层规划模型,优化集装箱航线与空重箱运输方案. 基于遗传算法与线性规划优化算法开发改进的遗传算法求解模型. 模型以航线收益最大为目标,同时确定干线靠泊港、干线港靠泊顺序、支线港以及空重箱运输方案. 对某班轮公司亚欧航线的优化结果显示：若用4000TEU船型,需投入9艘船舶,航线的运营收益为每周19.56万美元;而若用10000TEU船型,需投入7艘船舶,航线运营收益为每周31.35万美元. 另外,对比两类船型的航线方案可以看出,随着使用船舶的大型化,轴辐式与环绕式航线成为航线主流结构,这与航运市场的实际情况相符.