基于多Agent的公共场所人群疏散模型研究

摘要

世界上人口最多的中国，在一些公共场所我们经常看到人口密度极大的人群聚集，在这些人群高度集中的公共场所中隐藏着极大的安全隐患。通常情况下，高密度的人群聚集不会引发严重的问题，可是如果人群聚集地点一旦发生紧急事故的时候，将会导致大量人员受伤以及财物损失，甚至人员的群死群伤等极其惨痛的不良后果。因此，怎么样快速并且有效得疏散公共场所中的人群是一个非常重要并且极具实际意义的研究课题。
　　在本文中，详细阐述了基于多Agent的公共场所人群疏散模型研究，主要做了以下几个工作:对传统的路径诱导算法进行分析研究，设计出适合紧急情况下人群疏散算法;从多方面对于紧急事故下人群的心理以及行为进行了分析总结，根据疏散人群个体心理以及行为上的相似性，把疏散人群划分为三个不同的种群;以群体行为特征以及个人行为为基础，加入疏散策略或者优化的路径诱导算法，建立了基于多Agent的公共场所人群疏散模型;使用Netlogo软件平台，对公共场所人群疏散仿真系统进行了设计并且加以实现;基于PSO算法对于人群疏散进行了优化，并在Netlogo软件平台上加以实现。
　　综上，本文基于多Agent建模方法对于紧急情况下的人群疏散进行了建模并加以研究和完善，然后将疏散策略以及常用的路径诱导算法进行了优化改进加入到该模型当中，最后基于前面两项工作进行了实验研究。本文的研究成果在一定程度上提升了紧急事故下公共场所的人群安全疏散的速度，提供了三种紧急情况下人群疏散的方法，为后续研究人员深入研究紧急事故下公共场所中的人群疏散具有一定的参考价值以及实践经验。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 论文研究内容

1．4 论文组织结构

第2章 人群疏散模型的相关理论基础

2．1 人群疏散时的空间环境特征分析

2．2 人群疏散时的个体心理特征分析

2．3 人群疏散时的个体行为分析

2．4 人群疏散中的组织行为

2．5 本章小结

第3章 公共场所人群疏散建模及Agent技术

3．1 公共场所人群疏散模型

3．1．1 移动人群的性格分类及移动行为

3．1．2 群集密度及步行速度

3．2 基于Agent技术的群体建模

3．2．1 Agent技术的基本理论

3．2．2 基于Agent的建模标准

3．3 基于多Agent的人群疏散建模

3．3．1 人群疏散模型的流程图

3．3．2 微观行为的建模

3．3．3 公共场所的建模

3．4 本章小结

第4章 公共场所人群疏散仿真系统的设计与实现

4．1 基础平台简介

4．1．1 Netlogo平台

4．1．2 Netlogo的基本要素

4．2 人群疏散仿真系统的建立

4．3 公共场所人群疏散仿真系统的实验

4．3．1 公共场所人群拥挤的仿真实验

4．3．2 基于最近出口优先疏导策略下的人群疏散仿真实验

4．3．3 基于拥塞避免邻近出口撤离策略的人群疏散仿真实验

4．4 仿真结果分析及安全疏散建议

4．5 本章小结

第5章 公共场所人群疏散仿真系统优化与实现

5．1 优化算法概要

5．1．1 基本PSO算法思想

5．1．2 粒子群算法的基本思路

5．1．3 粒子群PSO算法的数学表达

5．2 基于PSO算法的人群疏散优化策略

5．2．1 自适应的个体路径选择

5．2．2 个体移动碰撞的解决

5．3 基于PSO算法的人群疏散仿真实验与结果分析

5．3．1 实验设计

5．3．2 实验参数设置及说明

5．3．3 实验结果与分析

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢