本文關(guān)鍵詞：基于疏散動(dòng)力學(xué)的疏導(dǎo)員行為研究

  更多相關(guān)文章： 信息場(chǎng) 指揮行為 向心作用 干預(yù)策略 元胞自動(dòng)機(jī)

【摘要】：疏導(dǎo)員的疏散救援行為是運(yùn)用科學(xué)的施救方法,以搶救人民生命為主旨,與災(zāi)害事故作斗爭(zhēng)的專(zhuān)門(mén)性職能。研究疏導(dǎo)員行為對(duì)群體疏散過(guò)程的干預(yù)機(jī)制和作用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文基于信息導(dǎo)向,提出信息場(chǎng)模型,描述疏散路線信息的傳播過(guò)程以及對(duì)逃生者運(yùn)動(dòng)的作用機(jī)制,結(jié)合建模仿真和實(shí)證方法,從定性和定量?jī)煞矫嫜芯渴鑼?dǎo)員指揮行為和帶領(lǐng)行為的應(yīng)急疏散作用。主要內(nèi)容和結(jié)論有：(1)疏導(dǎo)員指揮行為建立信息場(chǎng)模型,提出疏導(dǎo)員信息動(dòng)態(tài)改變個(gè)體路線認(rèn)知的作用機(jī)制,描述疏導(dǎo)員傳播出口路線信息、搜尋逃生者、保證逃生者先行疏散的行為,以及基于信息反饋實(shí)施人群分流的指揮策略。分別研究疏導(dǎo)員的靜態(tài)分流模式和搜尋指揮模式,對(duì)疏導(dǎo)員的人數(shù)、環(huán)境感知半徑、逃生者出口偏好和速率等影響指揮效率的因素進(jìn)行分析。仿真表明,疏導(dǎo)員實(shí)施指揮策略時(shí)既不需要獲取全局的個(gè)體路線選擇情況,也不需要過(guò)度傳遞路線信息,其疏散作用在局部的感知半徑下可達(dá)到最優(yōu)值。疏導(dǎo)員位于關(guān)鍵的出口位置進(jìn)行引導(dǎo),可以有效縮短疏散初期的延遲。對(duì)于一定的群體規(guī)模,令疏散效率最高的疏導(dǎo)員人數(shù)存在飽和值。人群密度升高時(shí),該飽和值會(huì)下降,即最優(yōu)疏導(dǎo)員配置人數(shù)應(yīng)相應(yīng)減少。(2)疏導(dǎo)員向心作用疏導(dǎo)員的向心作用表現(xiàn)為吸引個(gè)體向其聚攏并保持運(yùn)動(dòng)一致性。通過(guò)建立動(dòng)態(tài)信息場(chǎng)模型,描述疏導(dǎo)員位置信息的輻射型傳播機(jī)制,研究疏導(dǎo)員聲音信息傳播半徑、初始位置和引領(lǐng)速率等對(duì)向心作用的影響。同時(shí)在地鐵站復(fù)雜場(chǎng)景中進(jìn)行仿真,表現(xiàn)模型的適用性。仿真結(jié)果顯示,疏導(dǎo)員向心作用的疏散效率隨其初始位置與出口距離的增加而提高,并且存在最優(yōu)值。疏導(dǎo)員帶領(lǐng)人數(shù)越多,疏散效率越高,二者呈線性關(guān)系。當(dāng)群體集中分布時(shí),疏導(dǎo)員于群體后方起動(dòng)向出口帶領(lǐng)時(shí)疏散效率更高。疏導(dǎo)員引領(lǐng)速率與逃生者跟隨速率存在耦合作用,二者比值存在令疏散效率較高的最優(yōu)區(qū)間。引領(lǐng)速率過(guò)慢,可能導(dǎo)致信息傳播半徑與疏散時(shí)間的關(guān)系由線性向非線性轉(zhuǎn)變。當(dāng)多個(gè)疏導(dǎo)員協(xié)同帶領(lǐng)時(shí),人群密度較小可增大信息傳播半徑,反之,減小信息傳播半徑可減少信息交集對(duì)逃生者路徑選擇的干擾。(3)實(shí)證研究實(shí)施真人實(shí)驗(yàn)和問(wèn)卷調(diào)查,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)了聲音信息在個(gè)體尋路過(guò)程中的主導(dǎo)作用,以及疏導(dǎo)員吸引逃生者聚攏并引領(lǐng)運(yùn)動(dòng)的向心現(xiàn)象,驗(yàn)證了模型信息傳播及作用機(jī)制的正確性,證實(shí)模型可以描述疏導(dǎo)員和逃生者客觀真實(shí)的疏散行為,并可用于疏導(dǎo)員行為及其疏散作用的研究。論文創(chuàng)新點(diǎn)如下：(1)建立描述疏導(dǎo)員指揮行為的信息場(chǎng)模型,提出疏導(dǎo)員信息動(dòng)態(tài)改變個(gè)體路線認(rèn)知的作用機(jī)制,給出基于信息反饋的指揮策略。(2)解析了疏導(dǎo)員指揮出口方向、尋找游離逃生者、保證逃生者優(yōu)先撤離的職能行為和對(duì)群體實(shí)施分流的干預(yù)能力。(3)通過(guò)對(duì)聲音信息的輻射型傳播機(jī)制和作用建模,描述疏導(dǎo)員的向心作用。給出了疏導(dǎo)員行為建模的統(tǒng)一框架,為研究信息干預(yù)下的群體疏散行為提供新的理論分析方法。
【關(guān)鍵詞】：信息場(chǎng) 指揮行為 向心作用 干預(yù)策略 元胞自動(dòng)機(jī)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：D631.6;TP301.1
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集4-5
• 摘要5-8
• ABSTRACT8-16
• 第一章 緒論16-38
• 1.1 研究背景16-35
• 1.1.1 應(yīng)用背景16-20
• 1.1.2 理論背景20-34
• 1.1.3 現(xiàn)有研究的不足34-35
• 1.2 研究思路35-38
• 1.2.1 研究?jī)?nèi)容35-36
• 1.2.2 技術(shù)路線36-38
• 第二章 疏散動(dòng)力學(xué)模型38-58
• 2.1 流體力學(xué)模型38-40
• 2.2 Rule-based模型40-42
• 2.3 社會(huì)力模型42-45
• 2.4 元胞自動(dòng)機(jī)模型45-56
• 2.5 本章小結(jié)56-58
• 第三章 疏導(dǎo)員指揮作用研究58-92
• 3.1 信息場(chǎng)模型建模58-63
• 3.1.1 信息場(chǎng)的基本機(jī)制59-62
• 3.1.2 基于信息反饋的指揮策略62-63
• 3.2 靜態(tài)分流模式與影響因素分析63-72
• 3.2.1 T型通道分流模擬63-66
• 3.2.2 群體速率與疏導(dǎo)員感知半徑66-68
• 3.2.3 群體偏好與疏導(dǎo)員感知半徑68-72
• 3.3 搜尋指揮模式與影響因素分析72-89
• 3.3.1 搜尋指揮仿真反演72-78
• 3.3.2 行為參數(shù)分析78-84
• 3.3.3 疏導(dǎo)員人數(shù)與群體密度84-89
• 3.4 本章小結(jié)89-92
• 第四章 疏導(dǎo)員向心作用研究92-128
• 4.1 動(dòng)態(tài)信息場(chǎng)建模92-97
• 4.1.1 位置信息的輻射型傳播92-95
• 4.1.2 個(gè)體對(duì)路線的認(rèn)知與選擇95-97
• 4.2 向心作用及其影響因素97-118
• 4.2.1 向心現(xiàn)象反演97-100
• 4.2.2 個(gè)體從眾行為100-101
• 4.2.3 疏導(dǎo)員初始位置101-106
• 4.2.4 引領(lǐng)速率與跟隨速率106-111
• 4.2.5 疏導(dǎo)員信息傳播半徑111-118
• 4.3 地鐵站場(chǎng)景模擬118-127
• 4.4 本章小結(jié)127-128
• 第五章 疏導(dǎo)員作用的實(shí)證研究128-144
• 5.1 調(diào)查問(wèn)卷128-134
• 5.2 真人實(shí)驗(yàn)134-143
• 5.2.1 聲音引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)134-137
• 5.2.2 向心聚攏實(shí)驗(yàn)137-138
• 5.2.3 向心軌跡實(shí)驗(yàn)138-143
• 5.3 本章小結(jié)143-144
• 第六章 結(jié)論與展望144-148
• 6.1 工作總結(jié)144-145
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)145
• 6.3 研究展望145-148
• 參考文獻(xiàn)148-160
• 致謝160-162
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文162-164
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介164-165
• 附件165-166

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本文編號(hào)：752170