本文關(guān)鍵詞：基于元胞自動(dòng)機(jī)人員疏散仿真的客船布置優(yōu)化研究

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【摘要】：人類文明起源于富集的水域，水上交通的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，船舶也在不斷地向大型化、高檔化發(fā)展。隨著人們生活檔次的提高，國內(nèi)沿海風(fēng)光、島嶼景點(diǎn)，甚至異域勝地已經(jīng)成為了很多人的首選。旅游熱的不斷增溫，海上旅客運(yùn)輸?shù)囊?guī)模有了很大的提高，國內(nèi)的瓊州海峽、舟山群島和港澳臺(tái)等地區(qū)，都已經(jīng)開通了大量的客運(yùn)航線；此外，我國與東南亞諸國的旅游航線也逐漸增多。然而，客船一旦發(fā)生海上事故，造成的人命財(cái)產(chǎn)損失不可估量。從近100年發(fā)生的海難事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，船舶設(shè)計(jì)工作者將更多的時(shí)間和精力用于確保船舶安全性是十分必要的。 本文從人員疏散的角度出發(fā)，探索性地研究了客船在發(fā)生緊急情況后，不同布置方案的疏散效率問題，并以疏散時(shí)間為衡量指標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化了客船的甲板布置設(shè)計(jì)。 論文討論了船舶布置方案的特殊性和人員心理的復(fù)雜性，并利用元胞自動(dòng)機(jī)理論，建立了符合客船人員疏散的“場(chǎng)地模型”，并在MATLAB中編寫了其仿真程序，成功地解決了多層疏散任務(wù)中的多出口目標(biāo)問題。 運(yùn)用本文建立的疏散模型，論文詳細(xì)探討了客船甲板的中軸式布局與周邊式布局、不同走廊寬度、不同出口分布情況與人員疏散效率的關(guān)系，并通過程序運(yùn)行的結(jié)果，畫出了對(duì)應(yīng)情況下的疏散時(shí)間變化曲線圖，，從而得出了最優(yōu)布置方案。同時(shí)，針對(duì)大型公共艙室，論文還研究了人員的不同初始分布方案對(duì)疏散過程與疏散路線的影響。在各程序的運(yùn)行過程中，人員的擁堵、駐留、折回等現(xiàn)象都得到了很好的模擬，同時(shí)，各程序的演示過程也合理的解釋了對(duì)應(yīng)情況下疏散快慢的原因。 最后，論文以600客位客船為研究對(duì)象予以應(yīng)用，驗(yàn)證了方法的有效性和可行性，對(duì)客船的優(yōu)化布置提出了有益建議，為后續(xù)的船舶設(shè)計(jì)者提供了技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：客船布置 元胞自動(dòng)機(jī) 人員疏散 MATLAB仿真
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.11
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-6
• 目次6-8
• 第1章 引言8-17
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 船舶布置國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 人員疏散國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 發(fā)展歷程11-12
• 1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12
• 1.3.3 疏散模型與疏散軟件12-14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容14-17
• 1.4.1 主要研究工作14
• 1.4.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)14-15
• 1.4.3 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第2章 客船人員疏散模型17-29
• 2.1 客船布置特點(diǎn)17-18
• 2.2 當(dāng)前常用的人員疏散模型分析18-27
• 2.2.1 格子氣模型18-20
• 2.2.2 社會(huì)力模型20-21
• 2.2.3 元胞自動(dòng)機(jī)模型21-27
• （一）元胞自動(dòng)機(jī)的定義21-23
• （二）元胞自動(dòng)機(jī)的組成23-26
• （三）元胞自動(dòng)機(jī)的特征26-27
• 2.3 客船人員疏散模型27-29
• 第3章 元胞自動(dòng)機(jī)理論的客船疏散模型建立29-41
• 3.1 疏散效率影響因素29-30
• a）總路程影響因素29
• b）人員速度影響因素29-30
• 3.2 FF 場(chǎng)地模型30-41
• 3.2.1 參數(shù)設(shè)定31-32
• 3.2.2 模型建立32-41
• 第4章 元胞自動(dòng)機(jī)的 MATLAB 程序?qū)崿F(xiàn)41-57
• 4.1 建模思路42-43
• 4.2 人員位置初始化43-45
• 4.3 靜態(tài)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算程序45-49
• 4.4 動(dòng)態(tài)場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算程序49-50
• 4.5 人員位置更新50-52
• 4.6 矩陣轉(zhuǎn)化圖形52-57
• 第5章 客船優(yōu)化布置實(shí)例應(yīng)用57-76
• 5.1 優(yōu)化對(duì)象57-58
• 5.2 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境58-59
• 5.3 起居艙室優(yōu)化59-69
• 5.3.1 中軸式與周邊式60-62
• 5.3.2 走廊寬度62-65
• 5.3.3 新增出口65-69
• 5.4 公共艙室優(yōu)化69-76
• 5.4.1 隨機(jī)分布情況72
• 5.4.2 整齊圍坐情況72-76
• 第6章 結(jié)論與展望76-79
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 課題展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要科研成果83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：721817