災(zāi)場內(nèi)、外域相結(jié)合的應(yīng)急響應(yīng)建模方法研究
發(fā)布時間:2022-01-22 20:00
針對某些重大突發(fā)事件應(yīng)急中暴露出的效率低下問題,分析原因在于兩方面:救援人員的施援能力缺乏和受災(zāi)群體自救能力不足,為此提出了一套綜合利用受災(zāi)者自救能力和施救者救援能力的應(yīng)急響應(yīng)模型。界定了災(zāi)場內(nèi)、外域系統(tǒng)的劃分,描述了模型基本框架,分析了雙方應(yīng)急過程的行為特點,并利用多智能體系統(tǒng)描述了內(nèi)、外域結(jié)合的應(yīng)急行為規(guī)律,通過想定案例模擬了內(nèi)、外域協(xié)同救援效果。結(jié)果表明,提出的應(yīng)急救援模型能夠反映突發(fā)事件內(nèi)、外域協(xié)作的內(nèi)在規(guī)律,對輔助決策有一定參考價值。
【文章來源】:系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2020,32(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
內(nèi)域群體Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel
框架,以提高受災(zāi)群體和救援人員的協(xié)同效率為目標,為非常規(guī)突發(fā)事件的應(yīng)對提供相應(yīng)的輔助決策。1內(nèi)、外域的劃分宏觀上,一切受某突發(fā)事件影響的區(qū)域都可稱作內(nèi)域,其他區(qū)域為外域,假設(shè)內(nèi)域用集合E表示,則外域可以用~E表示。微觀上,內(nèi)域指受災(zāi)人員中無法自救或者自救代價較大的人員的統(tǒng)稱,外域指通過各種方式營救受災(zāi)人員的救援者的統(tǒng)稱。在突發(fā)事件發(fā)生發(fā)展的過程當(dāng)中,內(nèi)、外域的結(jié)構(gòu)可能會隨著突發(fā)事件的變化而不斷變化。以地震災(zāi)害為例,等震線是地震突發(fā)事件內(nèi)、外域劃分的重要指標,如圖1所示,該圖為汶川地震等震線圖,烈度評定按照中國國家標準《中國地震烈度表GB/T17742-1999》進行。亟待救援的地帶可劃分為內(nèi)域,可按照地震烈度VI度的邊界作為邊界進行劃分,中心大部分地區(qū)均屬于內(nèi)域;相對的,地震烈度為VI度以外的地區(qū)被判定為外域。而在救援任務(wù)制定的過程中,根據(jù)不同的震害強度采取不同的救援類型,根據(jù)需求程度、人員分布等,及時調(diào)整救援任務(wù)。除等震線外,火災(zāi)邊界,颶風(fēng)影響帶邊界均可作為內(nèi)、外域劃分指標?傮w來說,突發(fā)事件的影響邊界均可作為內(nèi)、外域劃分指標。圖1汶川地震等震線Fig.1IsoseismallineofWenchuanearthquake2內(nèi)、外域協(xié)同應(yīng)急框架突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)屬于開放式的復(fù)雜大系統(tǒng),包含復(fù)雜大系統(tǒng)的一般特點:高階次、多重反饋回路、高度非線性。除了環(huán)境因素外,該系統(tǒng)在運作過程中主要分為待救援群體和救援群體2個子系統(tǒng),2個子系統(tǒng)相互作用來應(yīng)對突發(fā)事件。協(xié)同學(xué)理論認為,子系統(tǒng)之間存在自組織的現(xiàn)象,內(nèi)、外域2個子系統(tǒng)也不例外。若單純按照系統(tǒng)自身的演化規(guī)律完成子系統(tǒng)之間的自組織行為,勢必會耗散大量的資源?
如何確定應(yīng)急響應(yīng)環(huán)境、救援部門Agent和受災(zāi)群體Agent的信息處理函數(shù)。如果E,S和G確定后,則確定了應(yīng)急響應(yīng)的救援環(huán)境空間,救援部門Agent空間,受災(zāi)群體Agent空間的信息處理函數(shù),就構(gòu)成了E×S×G問題域的解空間。4.2系統(tǒng)主要Agent模型4.2.1救援部門Agent救援部門的行為有:接收來自環(huán)境的各種信息且有信息處理能力,將處理后的信息進行判斷,然后進行應(yīng)急決策,最后控制執(zhí)行部門進行相應(yīng)的活動;并且與同級部門Agent可以相互交流信息,救援部門Agent模型如圖4所示。圖4中虛線框內(nèi)為外域救援Agent的各模塊:救援Agent首先獲得外部信息,這一塊是信息感知模塊完成的,包括各種傳感器設(shè)備;然后通過識別模塊對采集的數(shù)據(jù)進行分析、融合;將信息遞交至決策模塊,通過決策算法對當(dāng)前情景進行決策;最后將決策結(jié)果傳遞到控制模塊,由控制模塊做出相應(yīng)行動,并將信息傳遞至通信模塊,與Agent外部進行數(shù)據(jù)交互。圖4外域救援Agent模型Fig.4ExternalrescueAgentmodel4.2.2受災(zāi)群體Agent受災(zāi)群體Agent能夠體現(xiàn)出突發(fā)事件給受災(zāi)群體帶來的影響,并做出相對合理的反應(yīng)。有明確的目標:減少突發(fā)事件帶給自身的損失。受災(zāi)群體在與環(huán)境和救援Agent交互過程中體現(xiàn)群體的行為特征,人受到突發(fā)事件會處于不同狀態(tài),處于不同狀態(tài)的行為也是不同的,為了方便研究,我們假設(shè)受災(zāi)群體Agent建模過程中的群體行為是理智的,能夠做出正確判斷,不會受到感情因素的影響。受災(zāi)群體Agent模型如圖5所示。圖5內(nèi)域群體Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel虛線框內(nèi)為受災(zāi)群體Agent,該Agent可以通過通信模塊與環(huán)境或者其他
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VR火災(zāi)逃生游戲的應(yīng)急行為評估系統(tǒng)[J]. 何高奇,郁明強,蔣正清,盧興見. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2017(11)
[2]基于DI-GUY的群體應(yīng)急疏散建模仿真方法研究[J]. 黃炎焱,何新,梁魏,王建宇. 指揮與控制學(xué)報. 2015(04)
[3]地鐵乘客特性與疏散行為特征相關(guān)性分析[J]. 何理,蔣仲安,穆娜娜. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2015(09)
[4]公路隧道人員疏散心理行為調(diào)查及分析[J]. 周健,姜學(xué)鵬,陳大飛. 消防科學(xué)與技術(shù). 2014(07)
[5]基于社會力的應(yīng)急疏散仿真模型應(yīng)用研究[J]. 隋杰,萬佳慧,于華. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(06)
[6]非常規(guī)突發(fā)事件的情景演變及“情景-應(yīng)對”決策方案生成[J]. 舒其林. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[7]非常規(guī)突發(fā)事件應(yīng)急決策方法研究[J]. 李明磊,王紅衛(wèi),祁超,劉丹,王劍,王喆,周超. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[8]非常規(guī)突發(fā)水災(zāi)害事件動態(tài)應(yīng)急決策模式探討[J]. 王慧敏,劉高峰,佟金萍,仇蕾. 軟科學(xué). 2012(01)
博士論文
[1]密集人群疏散行為建模與動態(tài)特性研究[D]. 屈云超.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于DISC性格模型的人員疏散行為建模與仿真研究[D]. 謝康.北京建筑大學(xué) 2015
本文編號:3602813
【文章來源】:系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2020,32(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
內(nèi)域群體Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel
框架,以提高受災(zāi)群體和救援人員的協(xié)同效率為目標,為非常規(guī)突發(fā)事件的應(yīng)對提供相應(yīng)的輔助決策。1內(nèi)、外域的劃分宏觀上,一切受某突發(fā)事件影響的區(qū)域都可稱作內(nèi)域,其他區(qū)域為外域,假設(shè)內(nèi)域用集合E表示,則外域可以用~E表示。微觀上,內(nèi)域指受災(zāi)人員中無法自救或者自救代價較大的人員的統(tǒng)稱,外域指通過各種方式營救受災(zāi)人員的救援者的統(tǒng)稱。在突發(fā)事件發(fā)生發(fā)展的過程當(dāng)中,內(nèi)、外域的結(jié)構(gòu)可能會隨著突發(fā)事件的變化而不斷變化。以地震災(zāi)害為例,等震線是地震突發(fā)事件內(nèi)、外域劃分的重要指標,如圖1所示,該圖為汶川地震等震線圖,烈度評定按照中國國家標準《中國地震烈度表GB/T17742-1999》進行。亟待救援的地帶可劃分為內(nèi)域,可按照地震烈度VI度的邊界作為邊界進行劃分,中心大部分地區(qū)均屬于內(nèi)域;相對的,地震烈度為VI度以外的地區(qū)被判定為外域。而在救援任務(wù)制定的過程中,根據(jù)不同的震害強度采取不同的救援類型,根據(jù)需求程度、人員分布等,及時調(diào)整救援任務(wù)。除等震線外,火災(zāi)邊界,颶風(fēng)影響帶邊界均可作為內(nèi)、外域劃分指標?傮w來說,突發(fā)事件的影響邊界均可作為內(nèi)、外域劃分指標。圖1汶川地震等震線Fig.1IsoseismallineofWenchuanearthquake2內(nèi)、外域協(xié)同應(yīng)急框架突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)屬于開放式的復(fù)雜大系統(tǒng),包含復(fù)雜大系統(tǒng)的一般特點:高階次、多重反饋回路、高度非線性。除了環(huán)境因素外,該系統(tǒng)在運作過程中主要分為待救援群體和救援群體2個子系統(tǒng),2個子系統(tǒng)相互作用來應(yīng)對突發(fā)事件。協(xié)同學(xué)理論認為,子系統(tǒng)之間存在自組織的現(xiàn)象,內(nèi)、外域2個子系統(tǒng)也不例外。若單純按照系統(tǒng)自身的演化規(guī)律完成子系統(tǒng)之間的自組織行為,勢必會耗散大量的資源?
如何確定應(yīng)急響應(yīng)環(huán)境、救援部門Agent和受災(zāi)群體Agent的信息處理函數(shù)。如果E,S和G確定后,則確定了應(yīng)急響應(yīng)的救援環(huán)境空間,救援部門Agent空間,受災(zāi)群體Agent空間的信息處理函數(shù),就構(gòu)成了E×S×G問題域的解空間。4.2系統(tǒng)主要Agent模型4.2.1救援部門Agent救援部門的行為有:接收來自環(huán)境的各種信息且有信息處理能力,將處理后的信息進行判斷,然后進行應(yīng)急決策,最后控制執(zhí)行部門進行相應(yīng)的活動;并且與同級部門Agent可以相互交流信息,救援部門Agent模型如圖4所示。圖4中虛線框內(nèi)為外域救援Agent的各模塊:救援Agent首先獲得外部信息,這一塊是信息感知模塊完成的,包括各種傳感器設(shè)備;然后通過識別模塊對采集的數(shù)據(jù)進行分析、融合;將信息遞交至決策模塊,通過決策算法對當(dāng)前情景進行決策;最后將決策結(jié)果傳遞到控制模塊,由控制模塊做出相應(yīng)行動,并將信息傳遞至通信模塊,與Agent外部進行數(shù)據(jù)交互。圖4外域救援Agent模型Fig.4ExternalrescueAgentmodel4.2.2受災(zāi)群體Agent受災(zāi)群體Agent能夠體現(xiàn)出突發(fā)事件給受災(zāi)群體帶來的影響,并做出相對合理的反應(yīng)。有明確的目標:減少突發(fā)事件帶給自身的損失。受災(zāi)群體在與環(huán)境和救援Agent交互過程中體現(xiàn)群體的行為特征,人受到突發(fā)事件會處于不同狀態(tài),處于不同狀態(tài)的行為也是不同的,為了方便研究,我們假設(shè)受災(zāi)群體Agent建模過程中的群體行為是理智的,能夠做出正確判斷,不會受到感情因素的影響。受災(zāi)群體Agent模型如圖5所示。圖5內(nèi)域群體Agent模型Fig.5InternalgroupAgentmodel虛線框內(nèi)為受災(zāi)群體Agent,該Agent可以通過通信模塊與環(huán)境或者其他
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于VR火災(zāi)逃生游戲的應(yīng)急行為評估系統(tǒng)[J]. 何高奇,郁明強,蔣正清,盧興見. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2017(11)
[2]基于DI-GUY的群體應(yīng)急疏散建模仿真方法研究[J]. 黃炎焱,何新,梁魏,王建宇. 指揮與控制學(xué)報. 2015(04)
[3]地鐵乘客特性與疏散行為特征相關(guān)性分析[J]. 何理,蔣仲安,穆娜娜. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2015(09)
[4]公路隧道人員疏散心理行為調(diào)查及分析[J]. 周健,姜學(xué)鵬,陳大飛. 消防科學(xué)與技術(shù). 2014(07)
[5]基于社會力的應(yīng)急疏散仿真模型應(yīng)用研究[J]. 隋杰,萬佳慧,于華. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(06)
[6]非常規(guī)突發(fā)事件的情景演變及“情景-應(yīng)對”決策方案生成[J]. 舒其林. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[7]非常規(guī)突發(fā)事件應(yīng)急決策方法研究[J]. 李明磊,王紅衛(wèi),祁超,劉丹,王劍,王喆,周超. 中國安全科學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[8]非常規(guī)突發(fā)水災(zāi)害事件動態(tài)應(yīng)急決策模式探討[J]. 王慧敏,劉高峰,佟金萍,仇蕾. 軟科學(xué). 2012(01)
博士論文
[1]密集人群疏散行為建模與動態(tài)特性研究[D]. 屈云超.北京交通大學(xué) 2015
碩士論文
[1]基于DISC性格模型的人員疏散行為建模與仿真研究[D]. 謝康.北京建筑大學(xué) 2015
本文編號:3602813
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