本文關(guān)鍵詞：基于Agent的人群疏散模型研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)前,我國城市化進(jìn)程加快,人員大量涌入城市,機(jī)場車站、大型運(yùn)動場館等人員密集聚集的地方存在著公共安全事故發(fā)生隱患。國內(nèi)外媒體已經(jīng)有許多宗教活動和文體場所等地方發(fā)生擁擠踩踏而無法逃生的報道,并釀成嚴(yán)重的生命和財產(chǎn)損失,因此,如何避免在交通樞紐和公共建筑等場所發(fā)生火災(zāi)、踩踏等事故導(dǎo)致的人員傷亡,在緊急狀況發(fā)生時迅速將人員疏散至安全地帶的研究具有重要意義,在建筑設(shè)計、突發(fā)安全事件、保障人員生命財產(chǎn)安全等方面具有很高的應(yīng)用價值。經(jīng)過多年來科研工作者的不懈努力,人群疏散問題研究取得了長足的發(fā)展。本文首先回顧了人群擁擠踩踏的真實案例,闡述研究背景與意義,相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究概況、常用研究方法、思路和創(chuàng)新之處,并介紹當(dāng)前國內(nèi)外人群疏散模擬方法及模型,并比較各種理論方法的優(yōu)勢與不足,決定采用基于Agent理論的方法建設(shè)人群疏散仿真平臺。作為本文的理論基礎(chǔ),詳細(xì)介紹了Agent理論和多Agent理論的的定義、分類、模型、研究內(nèi)容等等。人員進(jìn)行疏散需要建設(shè)疏散場景,參考學(xué)界比較知名的人群疏散仿真系統(tǒng)軟件,本文采用基于語義模型的方法,分圖形層、語義解析層、場景層三個層次完成構(gòu)建工作。圖形層包括場景的二維和三維圖形單元,語義解析層含有微結(jié)構(gòu)類型和拓?fù)鋱D結(jié)構(gòu),場景層提出了環(huán)繞框的概念,并根據(jù)Dijkstra算法,幫助人員選擇合適的路徑完成疏散;隨后分析建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時人員的行為表現(xiàn),研究其自身屬性與行為的關(guān)系,提出基于Agent的建模仿真計算框架與基于Agent的行為模型和仿真方法;在實際仿真階段,結(jié)合前幾章介紹的方法基礎(chǔ),采用C++語言建立人群疏散仿真平臺Escape,Escape平臺可以在Windows系統(tǒng)中進(jìn)行試驗,設(shè)置疏散人數(shù)和火源位置,顯示建筑場景模擬人員的疏散行為,完成場景建模和圖形化輸入輸出功能,直觀地觀察到場景內(nèi)部實時情況,將火災(zāi)發(fā)生后人員選擇路徑并完成疏散的過程清晰地展現(xiàn)出來,可以幫助用戶分析人員選擇相應(yīng)的疏散方案的原因;最后完成總結(jié)與展望工作,回顧本文所做的工作內(nèi)容,提出不足,并展望未來發(fā)展前景。本文的成果對于研究人群在火災(zāi)場景下的建筑物內(nèi)疏散情況有所幫助,對于未來進(jìn)一步深入研究更復(fù)雜情況下的疏散開拓了思路,提供了實踐經(jīng)驗。
【關(guān)鍵詞】：人群疏散 Agent理論 仿真建模 Dijkstra算法
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：D63;TP391.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究意義10-11
• 1.3 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 人群疏散研究概述11-12
• 1.3.2 人群疏散仿真模型研究12-14
• 1.4 研究內(nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 1.4.1 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 本文論文構(gòu)成15-16
• 第2章 相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ)16-22
• 2.1 Agent理論16-19
• 2.1.1 Agent技術(shù)與特點16-17
• 2.1.2 Agent模型結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.3 Agent的主要類型18-19
• 2.2 多Agent理論19-21
• 2.2.1 多Agent系統(tǒng)19-20
• 2.2.2 MAS研究內(nèi)容20-21
• 2.2.3 基于MAS的系統(tǒng)建模仿真方法21
• 2.3 本章總結(jié)21-22
• 第3章 基于語義模型的Agent疏散場景構(gòu)建22-38
• 3.1 引言22
• 3.2 圖形層22-24
• 3.3 語義解析層24-31
• 3.3.1 微結(jié)構(gòu)類型25
• 3.3.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖25-31
• 3.4 場景層31
• 3.5 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化31-37
• 3.5.1 分割法優(yōu)化拓?fù)鋱D33-36
• 3.5.2 路徑規(guī)劃中的最短路徑算法36-37
• 3.6 本章總結(jié)37-38
• 第4章 基于Multi-Agent的疏散仿真計算框架38-51
• 4.1 疏散狀態(tài)下人員行為研究38-40
• 4.1.1 疏散人員屬性特征與行為的關(guān)系39
• 4.1.2 疏散狀態(tài)下人員行為表現(xiàn)39-40
• 4.2 基于Agent的人群疏散仿真計算框架建立40-42
• 4.3 基于Multi-Agent的疏散群體模型42-50
• 4.3.1 基于Agent的疏散模型數(shù)學(xué)表達(dá)43-44
• 4.3.2 Agent的感知系統(tǒng)44-45
• 4.3.3 Agent的決策系統(tǒng)45-47
• 4.3.4 Agent的行為系統(tǒng)47-48
• 4.3.5 碰撞檢測與規(guī)避方法48-50
• 4.4 本章總結(jié)50-51
• 第5章 人群疏散模型的實驗與分析51-68
• 5.1 仿真平臺介紹51-57
• 5.1.1 場景建模51-53
• 5.1.2 圖形化輸入輸出53-57
• 5.2 人群疏散的仿真實驗57-66
• 5.2.1 特定場景下的疏散情況58-64
• 5.2.2 變化場景下的疏散情況64-66
• 5.3 本章總結(jié)66-68
• 第6章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 論文工作總結(jié)68-69
• 6.2 未來展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果73-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：407885