基于地面場(chǎng)粒子群優(yōu)化算法的高密度人群應(yīng)急疏散建模
本文關(guān)鍵詞: 地面場(chǎng)模型 粒子群優(yōu)化模型 密集人群 信息物理系統(tǒng) 仿真推演 出處:《計(jì)算機(jī)應(yīng)用》2017年12期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)非常規(guī)突發(fā)事件環(huán)境下高密度人群的擁擠管理和快速疏散問(wèn)題,提出一種由感知層、傳輸層、計(jì)算層和應(yīng)用層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)人群疏散信息物理系統(tǒng)(E-CPS)體系框架。在E-CPS體系框架計(jì)算層中將靜態(tài)地面場(chǎng)(FF)建模規(guī)則引入經(jīng)典粒子群優(yōu)化(PSO)模型,提出地面場(chǎng)PSO(FF-PSO)人群疏散模型,該模型同時(shí)具備靜態(tài)場(chǎng)規(guī)則簡(jiǎn)單、計(jì)算快和PSO模型快速搜索、快速收斂的優(yōu)點(diǎn)。此外,FF-PSO模型中構(gòu)建了一種新的適應(yīng)度函數(shù),實(shí)現(xiàn)了疏散策略的動(dòng)態(tài)選擇,并通過(guò)數(shù)值仿真及實(shí)例仿真驗(yàn)證了FF-PSO模型在擁擠管理中的可行性和有效性。國(guó)家會(huì)展中心(上海)的實(shí)例仿真結(jié)果表明,考慮擁堵管理比僅考慮距離最短平均每分鐘可多疏散66人,疏散時(shí)間節(jié)省19 min,疏散效率提升13.4%。
[Abstract]:In order to solve the problem of high density crowd congestion management and rapid evacuation in unconventional emergency environment, a new method is proposed, which is composed of perceptual layer and transmission layer. An E-CPS (E-CPS) system, which is composed of computing layer and application layer, is used to calculate the static ground field in the framework of E-CPS. The classical particle swarm optimization (PSO) model is introduced into the modeling rules. A crowd evacuation model for ground field PSO-FF-PSOs is proposed. The model has the advantages of simple static field rules, fast computation and fast search of PSO model. In addition, the model has the advantages of fast convergence. A new fitness function is constructed in the FF-PSO model, which realizes the dynamic selection of evacuation strategy. The feasibility and effectiveness of FF-PSO model in congestion management are verified by numerical simulation and case simulation. The simulation results of the National Convention and Exhibition Center (Shanghai) show that the model is feasible and effective. Considering congestion management, 66 more people can be evacuated per minute than the shortest distance, and the evacuation time is saved 19 minutes, and the efficiency of evacuation is improved by 13.4.
【作者單位】: 同濟(jì)大學(xué)CIMS研究中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71573190)~~
【分類號(hào)】:TP18;TU998.1
【正文快照】: 0引言隨著城市居民人口密度的不斷增大,城市公共場(chǎng)所的人群安全問(wèn)題日益突出。在大型交通樞紐、公共展館等人數(shù)眾多的場(chǎng)所,若突發(fā)火災(zāi)、暴恐等突發(fā)事件,將造成嚴(yán)重后果。因此,研究突發(fā)事件下的高密度人群疏散問(wèn)題至關(guān)重要至關(guān)重要。目前,人群疏散領(lǐng)域的研究方法主要有兩種:1)
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,本文編號(hào):1483613
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