校园建筑物疏散仿真系统设计与实现

摘要

随着我国教育事业的不断发展，高校学生人数也在逐年增多，在这一背景下，学校在突发事件中的安全撤离能力越来越受到社会各界的关注。因此，做好突发事件下校园疏散预警是学校管理工作的一项重要任务。传统的疏散预警多以组织学生进行模拟疏散演习的形式进行，然而随着我国信息化建设的不断完善，现代化信息技术正在不断融入我们的日常生活中，改变着我们生活的方方面面。通过现代化信息技术，将传统的校园安全疏散演练转移到计算机上完成，能够在很大程度上解放了人力、物力和财力，同时节省了疏散演练的时间成本，从而提高了学校的现代化管理水平。综合以上原因，设计与实现一个校园建筑物疏散仿真系统是十分必要的。 本论文使用客户端／服务器架构（Client/Server架构）设计校园建筑物疏散仿真系统，分别从系统的需求分析、系统设计、数据库设计、算法模型、功能实现以及系统测试几个方面详细介绍了该系统。首先介绍了目前常用的疏散模型，并重点介绍了相对速度障碍物模型（Reciprocal Velocity Obstacle，RVO）模型。本系统对传统的RVO模型进行了改进，融入了人群的个体特征和密度因子，从而得到了CD-RVO算法，使系统的仿真疏散更符合疏散情况；然后通过用例图以及用例规约表的形式对系统的功能性需求进行描述，并从可移植性、可靠性和安全性的角度分析了系统的非功能性需求；其次借助拓扑图、流程图以及功能架构图的形式对系统的详细设计和总体设计进行介绍；之后对系统使用的数据库进行建模分析，通过E-R图和表结构的形式介绍了各个数据表的具体字段以及它们相互之间关系；最后展示了系统部分功能界面和实现代码，并设计测试用例，结合黑盒测试、白盒测试的设计原则，对系统进行功能测试。就此，完成了整个校园建筑物疏散仿真系统的开发和测试工作。本系统运用了软件工程的建模思想和面向对象的开发方法，内在结构稳定、可扩展性强，降低了后期对系统的扩充成本和维护成本。 校园建筑物疏散仿真系统最终实现了用户登录注册、疏散仿真管理、疏散数据分析、个人信息维护、系统管理五个功能模块，基本满足了疏散仿真的功能需求。该系统的主要特点有： （1）将系统所有功能进行详细的分解和重组，并划分成不同模块，从而提高了系统代码的易读性和复用性，降低了维护成本。 （2）使用Qt作为系统开发工具，借助于Qt跨平台的特性，保证了系统的可移植性。 （3）系统在传统仿真平台的基础上，将仿真数据实时存入数据库中，并在后期对数据进行统计和分析，从而使系统更贴合疏散预警分析的开发目的。 （4）系统使用现代化信息技术，将传统实战性疏散演习转移到线上完成，降低了演习成本，在一定程度上提高了学校现代化管理水平。

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