基于元胞自动机的低行动力人群疏散仿真研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidcao2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着中国城镇化加快,中国也进入了老龄化时代,截止到2020年,我国60岁以上老年人口将达到2.53亿,并且在未来五年间,这个数据有望提升到3.1亿人,也就是说每5个成年人中就有一个老年人。另一方面随着国家“二孩”政策进一步实施和落实,含有老人和儿童的低行动力群的群聚情况将越来越普遍。而这类人群由于身体和心理原因,一旦发生突发情况,往往是受影响最大的人群。因此基于社会安全的角度考虑此类人的疏散行为特性变得尤为重要,同时从建筑设施的设计和优化等方面出发,对此类人群进行分析也具有重要的意义。目前而言,老人和儿童混合疏散的研究国内外较少,而本篇论文主要工作在于将这两类人群与正常人混合疏散进行仿真,旨在从此类混合人群疏散现象中和趋势中得到启示,从而为工程应用提出合理建议。首先以低行动力人群中的老年人和儿童进行疏散行为特性提取和分析。利用问卷调查分析得到了老年人在疏散过程中受恐慌心理影响较大的行为特性;以儿童疏散视频为基础,利用人工分析方法得到儿童在平地上平均速度为0.83m/s,在楼梯上的平均速度为0.65 m/s。另外通过对视频的观察得到儿童具有疏散反映快、聚众行为突出等行为特性。其次基于传统地场元胞自动机理论,首先提出了考虑恐慌特性的老年人地场元胞自动机疏散模型,仿真结果表明在一定比例下,老年人的比例增加对疏散并无太大影响,当群体密度达到0.4时,老年人占比0.3时即对整体疏散带来较大的影响。接着将老年人和儿童与常人进行混合仿真。结果显示老年人的疏散效率对群体效率影响最大。从工程应用角度而言一些老年人出现频率较高的场所应当实时监控场内人群数量,从而确保老年人群密度处于一个安全水平范围。如采取限流或提供老年人专属疏散通道等,可将老年人与群体在疏散初期进行分流,从而减少人群中老年人所占比例。最后对考虑引导作用下的混合人群疏散进行研究。通过设置引导静态场Sijguide和出口静态场Siejxit,建立了不同人群考虑引导作用的疏散模型,并对引导员数量、位置以及出口宽度均进行了研究。研究结果表明,引导员的确会提升混合人群的疏散效率,但引导员数量并不是越多越好,只有在安排合理数量及位置的引导员时,才能有效提高混合人群的疏散效率。同时在设计安全出口宽度时应当考虑混合人群的密度,对出口宽度的设计进行综合计算,取其中的最优值,超过最优值,不仅效率提高不明显,而且对建设成本造成浪费。
其他文献
新能源电池在电动船舶中的应用在多数情况下,船舶电力推进系统都是内燃机驱动发电机组为系统供电。由于海洋环境复杂多变,负载是变化的,当负载偏离最佳负荷点时,燃油就会得不到充分燃烧,燃油的利用率随之大幅度下降,同时会产生大量的氮氧化物和硫氧化物,对环境造成污染。电池能量存储技术是解决这一问题的办法之一。另外,随着船舶污染物排放标准不断提高,特别是为了响应“碳中和与碳达峰”倡议,发展新型绿色能源作为船舶动
学位
原油储存与运输过程中产生的挥发性组分数量较多,有效处理回收这些易燃易爆气体,既可以保障安全运行,又可以达到节能减排的效果,创造一定的经济效益。而现今码头港口挥发性组分处理方法以吸附法和冷凝法为主,而吸附法具有以下优点:(1)能耗低,不用输入电能或引入新的化学吸附剂;(2)可重复利用。吸附剂吸附饱和后,经过脱附回收吸附质,吸附剂可再次使用;(3)吸附装置结构简易,安全可靠;(4)可适应复杂工况。根据
学位
地铁以其大运量、快速、便捷等特点,在现代城市交通中扮演着重要角色。在越来越多的城市实现地铁网络化运营的情况下,地铁作为一个客流高度集中的特殊交通系统,其运营安全必须重视。当前的地铁运营安全研究中,主要集中于地铁突发中断后出行者疏散策略研究或者预防突发中断的措施研究。对突发中断后受影响出行者的动态变化情况以及受影响程度研究较少,而这些研究可以为突发中断下的客流疏散及应急接驳方案设计提供决策依据。因此
学位
化石能源危机与航运污染物减排大背景下,世界各国正积极探索航运业新能源技术,采用燃料电池等新能源的多能源微电网技术是航运业研究热点。船舶负荷一般波动较大,但燃料电池动态性能较差难以满足负荷要求,需配备储能设备组成微电网联合供电。多能源微电网需要一套完善的能量管理策略对船舶电力进行调度,使微电网中各电源协调工作并发挥其各自的优势。但就目前研究进展来看,国内外学者未对各电源设备的效率进行深入研究,可能出
学位
随着大气污染物排放法规的日益严格,各国对船舶尾气造成的NOx污染越来越重视,船舶尾气SCR脱硝技术逐渐成为研究热点。目前,船舶尾气SCR技术在应用过程中尚存在一些问题,比如受空间限制大,柴油机燃烧重油会产生大量的黏细微粒,这些微粒覆盖在催化剂表面,会导致催化剂活性快速下降甚至失活,催化剂异地再生又会增加运营成本。针对这些问题,本文在1100k W的船用柴油机上搭建了船舶SCR试验平台,作了以下几方
学位
近年来,随着我国对绿色交通的倡导与支持,非机动车在道路交通系统中的地位逐步提高。然而非机动车数量的增加,对城市交通的管理与安全造成了一定的负面影响,尤其是在城市交叉口内部,非机动车的管理与安全越来越受到关注。城市交叉口非机动车服务水平的研究不但是非机动车交通理论的基础性研究,而且是对交叉口进行改善、确保非机动车骑行者行驶安全、提高非机动车骑行者过街服务水平的重要参考。以信号交叉口非机动车混合流作为
学位
渔船是金枪鱼渔业重要的捕捞和运输工具,其快速性对远洋金枪鱼渔业经济有重要影响:一方面可以提高捕鱼作业的效率;另一方面可以缩短返回港口的时间,使渔获物保持新鲜。然而渔船的燃油消耗较大是渔业经济所面临的问题之一。通过改善阻力性能能够使船舶在同等航速下消耗更少的燃油,因此,减小渔船阻力、提高快速性能、降低燃油消耗是提升渔船经济性能的有效途径之一。随着计算机的发展和理论研究的进步,CFD技术的逐渐革新,基
学位
锌空气电池具有能量密度高、稳定性好、成本低廉和安全环保等优点,成为新型能源转换装置的研究热点。然而,较低的充放电效率与缓慢的氧还原/氧析出(ORR/OER)反应动力学等特点严重制约了锌空气电池的商业化推广和大规模应用。开发高效、稳定、低成本的双功能氧催化剂,可以大大降低ORR/OER所需的高过电位,加快氧催化反应的速率,提高锌空气电池的电化学性能,进而成为锌空气电池领域的研究热点。Ba0.5Sr0
学位
随着我国海洋强国重大战略部署的推进,以及2030年“碳达峰”、2060年前“碳中和”目标的提出,我国迫切需要提升绿色环保可再生能源的开发能力,进一步改善能源结构,确保能源供给。海洋潮流能作为可再生能源,具有蕴藏量丰富、可预测性强等优点。作为常用的海洋潮流能捕获装置,水平轴潮流能水轮机由于具有获能效率高、能量输出平稳等优势,在海洋潮流能中应用越来越广泛。本研究通过数值模拟探究复杂环境下水平轴潮流能水
学位
机动车保有量的快速增加,停车混乱、路段巡游、停车难问题开始显现,现实生活中,车位使用情况受各种条件影响导致无法精确预测。而路内停车周转率较高,停车秩序混乱现象较为严重,从而导致管理难度增大。随着交通大数据的发展,短时路内停车需求预测在人们出行决策以及减少路段巡游当中起着至关重要的基础作用。近年来,机器学习等方法在交通大数据挖掘中体现出巨大的应用价值,各类机器学习、深度学习等方式被广泛地应用于预测研
学位