基于多智能体仿真的交通疏散问题研究

摘要

城市内突发性灾难具有不可预知性，会给城市带来巨大的破坏作用，城市居民的生命安全也会因此受到严重的威胁。应急情况下建筑物外部的交通疏散问题值得深入研究。本文运用多智能体微观仿真技术对应急情况下城市内人员和车辆的疏散问题进行仿真研究，将交通疏散过程以可视化的形式展现出来，并以疏散时间作为指标，评估不同情况下各类疏散空间的疏散通行能力。论文的研究成果对于优化应急疏散管理方案，提高城市对突发事件的应变能力，具有十分重要的现实意义。
　　本文通过划分两个交通疏散阶段、研究不同种类灾难对交通疏散的影响、分析交通疏散方式的种类、疏散群体和疏散空间，根据多智能体技术在微观仿真方面的优势，构建9种可视化疏散空间的虚拟交通环境和交通Agent（步行逃生者Agent和车辆Agent）的基本行为和移动规则，并利用多智能体软件StarLogo编程实现。
　　在疏散仿真实现过程中，首先对疏散和拥塞现象进行可视化仿真，利用道路的交通量-时间变化图表评估逃生者的出现对受灾点邻近道路的突发性干扰。然后，对仅含步行逃生者的疏散流和混合疏散流这两种情况进行可视化仿真。对于第1种情况，通过仿真来预测逃生者通过地下人行通道，人行天桥，步行街和广场这4类疏散空间时疏散时间并分析产生差别的原因，并在步行逃生者Agent基本行为规则中引入疲劳度的概念，分析由于疲劳度对疏散时间的影响；对于第2种情况，当步行逃生者占据一部分车道时，对混合疏散流通过十字路口和T型交叉口的情况进行了仿真。

目录

基于多智能体仿真的交通疏散问题研究

RESEARCH ON EVACUATION OUTSIDE OF THE BUILDING USING MULTI-AGENT SIMULATION

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景和研究意义

1.2 国外研究现状

1.3 国内研究现状

1.4 国内外研究现状分析

1.5 本文结构

第2章 交通疏散与疏散空间

2.1 不同种类灾难对交通疏散的影响

2.2 交通疏散中各阶段的划分

2.3 交通疏散方式的选择

2.4 疏散空间分类

2.5 本章小结

第3章 交通疏散仿真原理与模型构建

3.1 交通系统仿真原理

3.2 交通疏散仿真原理

3.3 智能体和多智能体仿真原理

3.4 交通疏散仿真框架

3.5 本章小结

第4章 交通疏散仿真实现及实验分析

4.1 仿真界面设定

4.2 第1阶段仿真模型分析

4.3 第2阶段仿真模型分析

4.4 仿真结果分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢