隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步,我國工業(yè)化進程的不斷加快,人員密集公共場所突發(fā)事件中人群疏散、工業(yè)領域突發(fā)災害環(huán)境下人員逃生已成公共安全領域難題。由于疏散過程存在很大的安全隱患,一旦處理不當,則會出現(xiàn)誤導或導致嚴重后果,做好緊急情況下疏散預案顯得尤為重要。近年來,人群疏散已成為公共安全領域研究的一個熱點,而且工業(yè)領域突發(fā)災害時的人員逃生也是一個亟待解決的課題。因此,對人群疏散進行深入研究具有極大的現(xiàn)實意義和實用價值。與一般的科學研究對象不同,人群,特別是疏散中的人群與突發(fā)事件相關聯(lián),無法利用人群直接真實模擬提出疏散預案,另外模擬期間也潛伏著許多不安全因素,一旦實驗失控容易造成人員傷亡。因此,目前災害情況下的人群疏散預案研究主要還是借助于計算機仿真來實現(xiàn)。本文結合我國海洋平臺設計中提出的“多種災害環(huán)境下平臺人群疏散仿真研究”需求,完成如下幾個方面的研究工作：本文深入研究了人與人之間碰撞的真實性、受外界壓力與心理因素影響情況下人行為的反應、以及在工業(yè)領域中突發(fā)災害時人群逃生過程這三個人群行為學領域及提高工業(yè)作業(yè)場所安全性方面的瓶頸問題,確定了現(xiàn)有方法存在的不足；在避碰方面,結合美國北卡大學GAMMA實驗室的相對速度障礙算法,針對由于對象的優(yōu)先級不同在避碰時產(chǎn)生抖動問題,提出了改進的相對速度障礙算法。針對有障礙物的狹小復雜場景中,對象會出現(xiàn)擁堵甚至卡死的現(xiàn)象,為了更逼真有效的模擬對象的行進過程,本文提出了路徑規(guī)劃的導航算法。確定了對象在障礙物周圍的最佳運動方向。并把人群避碰與路徑規(guī)劃相結合,從而在狹小復雜場景中實現(xiàn)了較為真實的群體運動仿真。針對工業(yè)領域中發(fā)生災害時人員緊急逃生的模擬問題,本文對多種災害類型建立了不同的壓力源理論模型：動態(tài)壓力源、隨機壓力源、多壓力源等。并進一步將建立的壓力源模型應用到人群行為仿真中,提出了多源動態(tài)壓力下人群安全疏散仿真,完成了系統(tǒng)的開發(fā)；將本文開發(fā)的基于多壓力源的人群行為仿真模型應用到海洋平臺設計過程中,通過對海洋平臺的系統(tǒng)建模,針對海洋平臺上發(fā)生多種災害時,工作人員的逃生過程進行模擬,以及海洋平臺生活區(qū)火災時人員的逃生仿真。為海洋平臺的設計階段提供了強有力的理論依據(jù),并能大大降低潛在安全隱患所導致的人員傷亡。本文研究工作已在海洋平臺設計中得到應用。論文的相關研究成果在工程上對各種場景的突發(fā)災害事故進行科學有效的預警和事故控制具有良好的理論指導意義和工程應用價值。
【學位單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2013
【中圖分類】：X928;TP391.9

【參考文獻】

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本文編號：2817521