基于多智能體的地鐵車站行人疏散仿真及其內(nèi)部設(shè)施布局優(yōu)化.pdf

1、對(duì)緊急狀況下地鐵車站行人安全疏散的可靠性研究有重大的現(xiàn)實(shí)意義。工程人員常利用公式來求解地鐵車站行人疏散所需要的時(shí)間，以此來評(píng)價(jià)地鐵車站行人疏散系統(tǒng)的可靠性。這種方式首先計(jì)算的結(jié)果不準(zhǔn)確，其次不能很好的評(píng)估行人疏散過程中可能存在的問題。同時(shí)，對(duì)地鐵車站站廳內(nèi)行人疏散瓶頸設(shè)施檢票閘機(jī)的研究多集中在數(shù)量及利用率方面，對(duì)其位置及布置方式研究較少。為更好的對(duì)地鐵車站行人疏散系統(tǒng)進(jìn)行定性與定量的評(píng)價(jià)，本文從仿真角度出發(fā)對(duì)地鐵車站行人疏散系統(tǒng)進(jìn)行可靠

2、性分析，同時(shí)采用仿真與遺傳算法相結(jié)合的方式對(duì)地鐵車站內(nèi)部設(shè)施進(jìn)行了布局優(yōu)化研究。本文以成都市春熙路地鐵站為研究背景，開展了相關(guān)研究。主要工作內(nèi)容如下：
　　（1）通過對(duì)地鐵站臺(tái)廳分析并結(jié)合行人在地鐵車站分布規(guī)律，對(duì)站臺(tái)廳進(jìn)行數(shù)學(xué)建模研究。將站臺(tái)廳劃分成相等大小的離散網(wǎng)格，從而將站臺(tái)廳離散化。
　?。?）通過對(duì)地鐵站內(nèi)行人疏散時(shí)心理與行為的分析，結(jié)合元胞自動(dòng)機(jī)及多智能體理論對(duì)地鐵站內(nèi)行人進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。本文行人在疏散過程中遵循最

3、短路徑原則，同時(shí)行人疏散準(zhǔn)備時(shí)間、速度、耐心指數(shù)各不相同，此外行人還具有親情行為、從眾行為及規(guī)避障礙物等一系列智能行為。
　?。?）將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的模型。利用C++語言基于Visual Studio平臺(tái)編寫了疏散仿真軟件，并給出了疏散仿真軟件中 C++類的結(jié)構(gòu)與邏輯關(guān)系，同時(shí)利用編寫的疏散仿真軟件對(duì)地鐵站廳進(jìn)行1020人規(guī)模的疏散仿真。
　?。?）利用編寫的疏散仿真軟件對(duì)地鐵站臺(tái)廳進(jìn)行了500次830人規(guī)模的疏

4、散仿真。通過疏散仿真得到行人安全疏散所需要的時(shí)間，分別利用正態(tài)擬合和鞍點(diǎn)逼近計(jì)算出地鐵站臺(tái)廳行人疏散系統(tǒng)的可靠性。通過研究發(fā)現(xiàn)春熙路地鐵站行人安全疏散可靠性低于0.96，說明地鐵車站內(nèi)部設(shè)施布局需要進(jìn)一步優(yōu)化。同時(shí)對(duì)影響行人疏散系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行定量分析，并根據(jù)分析結(jié)果給出了一些利于行人安全疏散的指導(dǎo)性意見。
　?。?）根據(jù)站臺(tái)廳行人疏散仿真觀察到的擁堵現(xiàn)象，針對(duì)站臺(tái)廳提出三種方式的優(yōu)化改進(jìn)方案，并詳盡的分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。通過仿