基于repast仿真平臺的礦井逃生模型

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1、基于RePast仿真平臺的礦井逃生模型　　基于RePast的仿真平臺可以很好地實現(xiàn)計算機仿真，因此可以用來對礦井逃生進行仿真研究。本文采用基于Java的Eclipse開發(fā)平臺和RePast建模仿真軟件構建模型的運行平臺，建立了礦井逃生仿真模型，用來模擬井下工作人員在遭遇火災時的逃生情況，結果表明，利用這一模型能夠較好地實現(xiàn)逃生仿真?！　　娟P鍵詞】RePast逃生模型仿真　　1引言　　煤炭行業(yè)是我國從業(yè)人數眾多的行業(yè)之一，與此同時，煤炭行業(yè)也是事故多發(fā)的行業(yè)之一。因此煤礦安全逃生就成為國內外研究者重點研究的一個問題，在我國尤其

2、具有重大的研究意義。疏散模擬軟件、數?W建模、虛擬現(xiàn)實技術和計算機建模技術等是研究煤礦安全問題常見的研究方法?！　?模型簡介　　RePast由芝加哥大學社會科學計算研究中心[11]開發(fā)研制，是一個開源的仿真工具，支持Java語言，主要用來給復雜性個體行為建模。　　礦井逃生模型中涉及到了RePast仿真的三要素：模型對象（ModelObject）、空間對象（SpaceObject）和主體對象（AgentObject），在該模型中分別由CoalMineModel、CoalMineSpace和CoalMineAgent三個類實現(xiàn)。

3、CoalMineModel類是模型對應的仿真程序的起點，實現(xiàn)模型的控制，它是最優(yōu)先執(zhí)行的。CoalMineSpace類為模型中的Agent提供空間活動環(huán)境，CoalMineAgent類實現(xiàn)模型中Agent的各種設置（如種類、屬性等）和Agent的控制。　　包括CoalMineModel、CoalMineSpace和CoalMineAgent三個類的礦井逃生模型仿真程序包括PrivatevoidbuildModel()方法、PrivatevoidbuildDisplay()方法和Privatevoidbuildschedule

4、()方法。　　PrivatevoidbuildModel()方法用于創(chuàng)建模型運行的環(huán)境，包括主體對象和環(huán)境對象兩種。利用PrivatevoidaddAgents()方法可以在模型中添加numAgents個Agent，再利用PrivatevoidbuildModel()方法導入井下巷道地圖。除此以外，還可以在模型中設置災害的初始發(fā)生坐標，避災點和出口位置等信息。　　PrivatevoidbuildDisplay()方法用于創(chuàng)建顯示界面和圖表。模型中需要顯示的主體和圖表都是通過這個方法進行顯示的。模型運行起來后，其顯示界面是一個

5、二維的網格結構，每一個網格代表一個Agent可以移動到的位置，因此每一個網格都有對應的坐標。在PrivatevoidbuildDisplay()方法中，可以記錄和報告Agent的活動狀況；圖表用來記錄模型中每一個“tick”（RePast仿真平臺中的時間單位）所對應的參數的值，在本模型中主要是同來統(tǒng)計逃生的Agent數量。通過Displaysurface對象可以實現(xiàn)顯示界面，Displaysurface對象通常放在一個預定義的setup()方法中，此方法常用來對模型進行參數配置。　　Privatevoidbuildsched

6、ule()方法建立改變模型狀態(tài)的時間表，即模型在什么時間運用什么方法調用什么對象。在模型中，每運行一個“tick”,顯示界面和圖表都會相應地進行更新，本模型中用于記錄每一個時間段Agent的情況及災害的蔓延情況?！　oalMineAgent類實現(xiàn)Agent的活動，包括Agent的初始化、訪問控制、所在空間的更新、Agent移動的方向矢量設置、Agent的顯示以及狀態(tài)報告等內容。CoalMineAgent類中包括了publicvoidstep()、publicvoidsetVxVy()、publicvoiddraw()、pu

7、blicvoidreport()等方法，實現(xiàn)了Agent的設置、顯示和狀態(tài)報告等內容?！　oalMineSpace類實現(xiàn)模型中空間活動環(huán)境的初始化、災害的初始發(fā)生地、Agent在空間中的初始化分布等情況設置。在空間活動環(huán)境中，每一個柵格都有一個對應的坐標，可以用（x，y）來表示，Agent就在這樣的柵格單元上活動，其坐標與柵格單元的坐標相對應。CoalMineSpace類包括了publicvoidsetFire()，publicbooleanaddAgent()，publicintgetTypeAt()，publicboo

8、leanmoveAgentAt()等方法，分別實現(xiàn)災害初始發(fā)生地的設置、Agent的添加、災害類型的設置及Agent的移動位移的設置?！　〕艘陨先齻€主要的類以外，還有兩個類Disaster和Point，用于設置災害的基本信息和空間環(huán)境中的避災硐室及出口位置等信息。　　3模型的仿真結果