城市化的快速發(fā)展使得城市不透水下墊面急劇增多,導(dǎo)致地表徑流量和徑流系數(shù)增加、城市洪澇問題日益突出,制定合理的洪澇災(zāi)害應(yīng)急疏散預(yù)案對于保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的洪水災(zāi)害應(yīng)急疏散主要采取演練的方式來提高人們的應(yīng)急疏散意識,相較于演練方式,建立洪水應(yīng)急疏散模型能夠?qū)κ枭⑦^程進行科學(xué)的量化表達,已成為應(yīng)急疏散研究的重點。目前的洪水應(yīng)急疏散研究大多是通過宏觀概化模型來制定和優(yōu)化最短疏散路徑,往往缺乏對人的合理疏散行為的考慮,導(dǎo)致相關(guān)路徑規(guī)劃算法存在效率低、視野局限等問題。基于元胞自動機的疏散模型,能夠從微觀的角度上通過適當?shù)囊?guī)則演繹人的合理疏散行為規(guī)律,從而為城市防洪減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案提供參考和指導(dǎo),對于提高洪澇災(zāi)害應(yīng)急疏散能力具有重要意義。本研究基于元胞自動機理論建立了洪水災(zāi)害應(yīng)急疏散模型,在進行靜態(tài)障礙全局最短路徑算法優(yōu)化的研究基礎(chǔ)上,開發(fā)了面向洪水過程的動態(tài)路徑優(yōu)化算法,實現(xiàn)了單人疏散向人群疏散的拓展,并對洪水應(yīng)急疏散過程進行仿真模擬。論文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）基于元胞自動機的全局最短疏散路徑算法優(yōu)化。通過構(gòu)建靜態(tài)障礙分布下的繞行距離場,設(shè)置最小繞行規(guī)則,提出了... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 洪水應(yīng)急疏散模型
        1.2.2 元胞自動機與疏散模型
        1.2.3 疏散最短路徑規(guī)劃
        1.2.4 研究切入點
    1.3 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
        1.3.1 研究目標與研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線與論文結(jié)構(gòu)
第二章 洪水應(yīng)急疏散模型場景構(gòu)建
    2.1 地理元胞自動機模型
        2.1.1 元胞自動機
        2.1.2 地理場景構(gòu)建
        2.1.3 元胞鄰域及狀態(tài)
    2.2 洪水過程模擬
        2.2.1 MIKE21水動力模塊
        2.2.2 水流邊界條件及基本參數(shù)
        2.2.3 洪水模擬結(jié)果及分析
    2.3 洪水過程與疏散模型結(jié)合
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于元胞自動機的全局最短疏散路徑算法優(yōu)化
    3.1 靜態(tài)繞行距離場構(gòu)建
        3.1.1 距離疊加算法
        3.1.2 靜態(tài)繞行距離場
    3.2 最短路徑優(yōu)化算法
        3.2.1 禁忌規(guī)則
        3.2.2 最小繞行規(guī)則
        3.2.3 算法步驟
    3.3 算法對比分析
        3.3.1 最短路徑求解效率分析
        3.3.2 最短路徑距離分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 洪水過程疏散路徑動態(tài)優(yōu)化模型
    4.1 洪水過程動態(tài)繞行距離場構(gòu)建
        4.1.1 洪水障礙判斷規(guī)則
        4.1.2 洪水障礙風(fēng)險圖
        4.1.3 動態(tài)繞行距離場
    4.2 洪水過程動態(tài)路徑優(yōu)化算法
        4.2.1 初始預(yù)判時間
        4.2.2 動態(tài)最小繞行規(guī)則
        4.2.3 算法步驟
    4.3 實驗結(jié)果與分析
        4.3.1 實驗結(jié)果
        4.3.2 最佳疏散時間范圍分析
        4.3.3 路徑安全性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 洪水過程人群疏散模型
    5.1 人群狀態(tài)設(shè)計
    5.2 洪水過程人群疏散算法
        5.2.1 人群競爭關(guān)系
        5.2.2 人群競爭規(guī)則
        5.2.3 屬性繼承規(guī)則
        5.2.4 算法步驟
    5.3 非線性疏散情形分析
        5.3.1 關(guān)鍵節(jié)點擁堵現(xiàn)象
        5.3.2 人流自組織現(xiàn)象
        5.3.3 不同響應(yīng)程度下的人群疏散分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
附錄
碩士期間發(fā)表論文及參與科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于A＊算法的三維地圖最優(yōu)路徑規(guī)劃[J]. 趙德群,段建英,陳鵬宇,蘇晉海.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(07)
[2]基于二維水動力學(xué)過程的洪泛區(qū)避難逃生路線優(yōu)化模型及應(yīng)用[J]. 果鵬,夏軍強,張曉雷,李娜,陳倩.  水利學(xué)報. 2017(04)
[3]基于A*改進算法的四向移動機器人路徑搜索研究[J]. 田華亭,李濤,秦穎.  控制與決策. 2017(06)
[4]中國城市洪澇問題及成因分析[J]. 張建云,王銀堂,賀瑞敏,胡慶芳,宋曉猛.  水科學(xué)進展. 2016(04)
[5]考慮人群動態(tài)分布的可變向應(yīng)急疏散標識的影響研究[J]. 劉夢婷.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(02)
[6]洪災(zāi)應(yīng)急疏散路徑規(guī)劃算法優(yōu)化[J]. 李夢雅,王軍,沈航.  地球信息科學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[7]GPU-CA模型下的潰壩洪水演進實時模擬與分析[J]. 尹靈芝,朱軍,王金宏,李毅,徐柱,曹振宇.  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(08)
[8]我國特大城市的功能布局與人口疏解研究——以北京為例[J]. 肖周燕,王慶娟.  人口學(xué)刊. 2015(01)
[9]元胞自動機最短路徑算法優(yōu)化[J]. 任志國,郭健,李愛光,王卉,闞映紅.  遙感學(xué)報. 2015(01)
[10]考慮結(jié)伴行為的行人流場域元胞自動機模型[J]. 童蔚蘋,程琳.  系統(tǒng)工程理論與實踐. 2014(09)

博士論文
[1]大規(guī)模圖上的最短路徑問題研究[D]. 張鐘.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]沿海臺風(fēng)風(fēng)暴潮災(zāi)害復(fù)合情景模擬與應(yīng)急避難研究-以上海為例[D]. 葉明武.華東師范大學(xué) 2011
[3]考慮環(huán)境信息和個體特性的人員疏散元胞自動機模擬及實驗研究[D]. 李健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[4]緊急條件下人員疏散特殊行為的元胞自動機模擬[D]. 趙道亮.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[5]歐氏障礙空間的最短路徑問題解法（MA-ESPO）[D]. 楊傳勇.武漢大學(xué) 2005

碩士論文
[1]CA模型下改進D*算法的室內(nèi)路徑規(guī)劃與避碰研究[D]. 劉春霞.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于嚴肅游戲的山洪災(zāi)害應(yīng)急演練仿真技術(shù)研究[D]. 劉鑫垚.福建師范大學(xué) 2015
[3]潰壩洪水演進的三維可視化系統(tǒng)研究[D]. 邊茂松.大連理工大學(xué) 2015
[4]基于改進元胞自動機地下空間人員疏散模擬研究[D]. 王延釗.重慶大學(xué) 2008



本文編號：3190582