城市軌道交通突發(fā)事件管理及人員疏散仿真研究
本文選題:城市軌道交通突發(fā)事件 + SIS-KE演化模型; 參考:《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:城市軌道交通具有準(zhǔn)點(diǎn)率高、運(yùn)量大、安全快捷、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在緩解城市交通擁堵方面發(fā)揮了巨大的作用。但城市軌道交通也成為恐怖襲擊的重要目標(biāo),尤其是在國(guó)外,近年來(lái)城市軌道交通惡性突發(fā)事件頻發(fā),嚴(yán)重威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)我國(guó)城市軌道安全問(wèn)題提出了重要警示。有鑒于此,本文對(duì)城市軌道交通突發(fā)事件管理及人員疏散仿真進(jìn)行深入研究,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。(1)借用知識(shí)元(Knowledge Element,KE)和傳染病動(dòng)力學(xué)原理構(gòu)建了城市軌道交通突發(fā)事件SIS-KE演化模型。借鑒知識(shí)元的思想,建立城市軌道交通系統(tǒng)知識(shí)元模型;分析城市軌道交通突發(fā)事件演化與SIS模型傳染病傳播的相似性,基于SIS模型進(jìn)而建立了包含突發(fā)事件的應(yīng)急有效率α和突發(fā)事件的損害率β兩類參數(shù)的城市軌道交通突發(fā)事件SIS-KE演化模型;利用Simulink對(duì)不同的α和β值進(jìn)行模擬運(yùn)算和比較分析,從而揭示城市軌道交通突發(fā)事件演化機(jī)理,并對(duì)演化模型的有效性進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。(2)從應(yīng)急能力和有效性出發(fā),構(gòu)建城市軌道交通應(yīng)急資源網(wǎng)絡(luò)化布局模型,并進(jìn)行算例分析。從站點(diǎn)覆蓋、救援時(shí)間、布局點(diǎn)數(shù)量、建設(shè)成本四個(gè)方面進(jìn)行目標(biāo)優(yōu)化,構(gòu)建應(yīng)急資源布局模型;根據(jù)自變量和目標(biāo)函數(shù)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)遺傳算法進(jìn)行求解;以北京城市軌道交通為例,運(yùn)用Matlab對(duì)目標(biāo)函數(shù)和遺傳算法進(jìn)行編程,求解城市軌道交通應(yīng)急資源網(wǎng)絡(luò)化布局模型,從道路運(yùn)輸和軌道運(yùn)輸兩個(gè)方面進(jìn)行了應(yīng)急資源布局比較研究。(3)針對(duì)城市軌道交通恐怖襲擊爆炸情景,設(shè)計(jì)應(yīng)急疏散方案,利用Anylogic軟件搭建仿真系統(tǒng)進(jìn)行案例分析。在調(diào)研車站基本物理屬性的基礎(chǔ)上,從恐怖襲擊的時(shí)間、地點(diǎn)、炸藥當(dāng)量三個(gè)維度進(jìn)行情景分析,考慮站臺(tái)端部和中部發(fā)生爆炸兩種情景,設(shè)計(jì)整個(gè)地鐵車站行人應(yīng)急疏散方案并使用Anylogic軟件進(jìn)行仿真,為疏散方案的優(yōu)化提供途徑。
[Abstract]:Urban rail transit has the advantages of high punctual rate, large volume of transportation, safe and fast, green environmental protection and so on, which has played a great role in alleviating urban traffic congestion. However, urban rail transit has also become an important target of terrorist attacks, especially in foreign countries. In recent years, malignant emergencies of urban rail transit have frequently occurred, which seriously threaten the safety of people's lives and property. This paper puts forward an important warning to the safety of urban track in our country. In view of this, this paper carries on the thorough research to the urban rail transit emergency management and the personnel evacuation simulation, It has important theoretical and practical significance. (1) the SIS-KE evolution model of urban rail transit emergencies is constructed by using the knowledge element Ke) and the principle of infectious disease dynamics. Based on the idea of knowledge element, the knowledge element model of urban rail transit system is established, and the similarity between the evolution of urban rail transit emergencies and the spread of infectious diseases in SIS model is analyzed. Based on the SIS model, the evolution model of urban rail transit emergency SIS-KE with emergency response rate 偽 and emergency damage rate 尾 is established, and different 偽 and 尾 values are simulated and analyzed by Simulink. In order to reveal the evolution mechanism of urban rail transit emergencies, and to verify the effectiveness of the evolution model, an example is given to verify the effectiveness of the evolution model. Based on the emergency capability and effectiveness, the network layout model of urban rail transit emergency resources is constructed, and an example is analyzed. From four aspects of site coverage, rescue time, number of layout points and construction cost, the emergency resource layout model is constructed, and genetic algorithm is designed to solve the problem according to the characteristics of independent variables and objective functions. Taking Beijing urban rail transit as an example, using Matlab to program the objective function and genetic algorithm, the network layout model of emergency resources of urban rail transit is solved. This paper makes a comparative study on the layout of emergency resources from the two aspects of road transportation and rail transit.) aiming at the scene of terrorist attack and explosion of urban rail transit, the emergency evacuation scheme is designed, and the simulation system is built by using Anylogic software to carry out case analysis. Based on the investigation of the basic physical properties of the station, the scene analysis was carried out from the three dimensions of the time, place and explosive equivalent of the terrorist attack, and two scenarios of explosion occurred at the end of the platform and in the middle of the station were considered. The whole subway station pedestrian emergency evacuation scheme is designed and simulated with Anylogic software, which provides a way to optimize the evacuation scheme.
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:U298;TP391.9
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,本文編號(hào):1780242
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