螞蟻單列運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-21 10:12
近年來(lái),隨著城市化進(jìn)程的加快,越來(lái)越多的人來(lái)到城市,導(dǎo)致城市人口急劇增加。同時(shí),大規(guī)模的人群聚集隨處可見(jiàn),例如地鐵。一旦地鐵事故在隧道中發(fā)生,地鐵車(chē)廂內(nèi)的乘客必須通過(guò)0.6米寬的疏散平臺(tái)以單列的運(yùn)動(dòng)形式進(jìn)行疏散。在之前的研究中,由于倫理道德等影響因素,實(shí)驗(yàn)條件下的恐慌行人疏散研究很少,而非人類(lèi)生物系統(tǒng)研究方法則被認(rèn)為是研究緊急情況下人員疏散的有效方法之一。在自然界中,最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式為單列運(yùn)動(dòng),在本論文中,我們主要以螞蟻(非人類(lèi)生物)為對(duì)象研究正常情況和高溫刺激下的螞蟻單列行為。比較不同溫度刺激條件下的螞蟻行為,為緊急情況下的行人疏散提供參考。第二章通過(guò)描述427只螞蟻的移巢實(shí)驗(yàn)研究螞蟻在正常情況下的單列運(yùn)動(dòng)。其中,通過(guò)螞蟻移巢實(shí)驗(yàn)和模型模擬,得到了螞蟻運(yùn)動(dòng)基本圖。在螞蟻移巢實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)螞蟻傾向于跟隨前方螞蟻運(yùn)動(dòng),但沒(méi)有觀察到超越行為。從實(shí)驗(yàn)螞蟻交通基本圖中可以得到最大流量所對(duì)應(yīng)的臨界密度為0.69,大于車(chē)輛、行人交通的0.5。不同于車(chē)輛和行人交通基本圖(拱形對(duì)稱(chēng)),螞蟻的流量-密度曲線(xiàn)呈現(xiàn)出非對(duì)稱(chēng)的拱形。為了深入了解這一現(xiàn)象,我們提出了基于多格子模型和傳統(tǒng)的NS模型的多格子NS(...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:118 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1隧道中的地鐵疏散演習(xí)??
1.2.1.1行人交通??在行人交通中,單列運(yùn)動(dòng)的形成主要是由于空間的限制。在可控實(shí)驗(yàn)中,??實(shí)驗(yàn)設(shè)置為兩個(gè)同心環(huán),實(shí)驗(yàn)參與者在兩個(gè)環(huán)之間行走[5]。如圖1.3所示,??Seyfried等人[6]進(jìn)行了單列行人實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,主要研究行人運(yùn)動(dòng)的基??本圖,即流量/速度-密度的關(guān)系。密度的計(jì)算公式為:??J—L—???,e「廣廣?_??An?An???1?^??n?1?:?t?El?tM^ti??0i(〇?=?i?L?」?(u)??t〇ut?—?t??1?i+\?—?1???,?t〇ut????out?uOUt???/?’£/+l??0?:?otherwise??3??
/?—?1??其中/,in和r,°ut代表進(jìn)入和離開(kāi)測(cè)量區(qū)域的時(shí)間。對(duì)于在通道中不同的行人數(shù)量??N,密度是不同的,速度和密度的關(guān)系如圖1.4?(a)所示。從圖中可以看出,??速度隨著密度增加而減小。在單列運(yùn)動(dòng)中,相鄰兩個(gè)行人之間的距離認(rèn)為是跟??隨行人需要的長(zhǎng)度,:也就是前向距離。這個(gè)需要的長(zhǎng)度是密度的倒數(shù)d=l/??P。圖1.4(b)展示了需要的長(zhǎng)度和速度的關(guān)系。速度隨著需要長(zhǎng)度線(xiàn)性增加。??在Seyfried的工作中,速度和前向距離的關(guān)系表達(dá)式為盧0.36+1.06V。??I????0.8m??_?Bumblebee?f?f?\??2.9m??|?|?Standard?camera??-- ̄ ̄p4m? ̄ ̄ ̄??—■]?1.2m?f* ̄?2m? ̄ ̄??Measured?section??□??(a)??瞧_?T?_??1*1^^:?^??(b)??圖1.3單列運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)置??圖注:(a)兩個(gè)同心環(huán);(b)?#=30時(shí)的實(shí)驗(yàn)截圖[6]。??4??
本文編號(hào):3092688
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:118 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1隧道中的地鐵疏散演習(xí)??
1.2.1.1行人交通??在行人交通中,單列運(yùn)動(dòng)的形成主要是由于空間的限制。在可控實(shí)驗(yàn)中,??實(shí)驗(yàn)設(shè)置為兩個(gè)同心環(huán),實(shí)驗(yàn)參與者在兩個(gè)環(huán)之間行走[5]。如圖1.3所示,??Seyfried等人[6]進(jìn)行了單列行人實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,主要研究行人運(yùn)動(dòng)的基??本圖,即流量/速度-密度的關(guān)系。密度的計(jì)算公式為:??J—L—???,e「廣廣?_??An?An???1?^??n?1?:?t?El?tM^ti??0i(〇?=?i?L?」?(u)??t〇ut?—?t??1?i+\?—?1???,?t〇ut????out?uOUt???/?’£/+l??0?:?otherwise??3??
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本文編號(hào):3092688
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