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《基于細分元胞自動機的混合速度行人疏散流的仿真研究1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于細分元胞自動機的混合速度行人疏散流的仿真研究摘要：為研究混合速度行人疏散流的疏散特征，本文対傳統(tǒng)元胞自動機模型進行改進得到細分元胞自動機模型，然后將不同速度的疏散人員加入到細分模型中。在整個疏散過程中，高速和低速疏散人員可以使用不同的疏散策略，通過對不同疏散策略的疏散流進行仿真分析，得到符合實際情況的最佳疏散策略。使用動態(tài)權(quán)重并結(jié)合最佳的疏散策略對多出口條件下的混合速度行人疏散流進行仿真，并分析疏散流在高低速疏散人員比例不同，疏散流密度不同時對疏散時間的影響。關(guān)鍵詞：細分元胞自動機，混合速度，疏散策略，動態(tài)權(quán)重Abstract:Inord
2、ertoresearchthemixed-velocitypedestrianevacuationflow,weimprovetheclassicalcellularautomatonmodelandgetafinecellularautomatonmodel.Thenweaddmixed-velocitypedestrianflowintoournewmodel.Duringtheevacuationprocess,high-speedandlow-speedpedestriancanchoosedifferentevacuationstr
3、ategies.Accordingtothesimulationofpedestrianflowwithdifferentevacuationstrategies,wecangetthebestcombinationofstrategieswhichisclosetotherealenvironment.Wesimulatetheevacuationprocessofmulti-exitsmixed-velocitypedestrianflowusingthebestevacuationstrategyanddynamicweight?The
4、nanalysistheinflueneeontheevacuationtimewhentheevacuationflowhasdifferentratioofhigh-speedandlow-speedpedestriansanddifferentdensityofpedestrianflow.Keywords:finecellularautomata,mixed-velocity,evacuationstrategy,dynamicweights1.引言緊急情況下建筑物內(nèi)的人員疏散一直是人們關(guān)注的話題，在針對疏散問題提出的疏散模型中元胞自
5、動機模型(CellularAutomata)11,2,3,41,力模型(SocialForce)15,61,格子氣模型(LatticeGas嚴(yán)［成功的應(yīng)用在疏散流的建模仿真屮。特別是元胞自動機模型以英簡單性，靈活性和高效率在疏散流仿真方面受到越來越多的關(guān)注。在基于CA模型的疏散流仿真研究中，有些針對出口的數(shù)量，位置以及寬度刈疏散流的疏散時間的影響進行了深入的研究29，io】；有些針對疏散人員的視野受到影響的情況對疏散流進行仿真研究?；有些針對建筑物中存在障礙物的情況對疏散時間和疏散人員的行為進行仿真研究112J3］;有些針對疏散過程屮的瓶頸進
6、行仿真研究卩代還有一些結(jié)合教室，地鐵等特定的疏散環(huán)境對疏散流進行建模仿真115461o在大多數(shù)CA模型中，疏散人員都按照相同的移動速度進行疏散，這與真實的疏散情況有所不同。在實際疏散過程中，疏散人員由于性別不同年齡不同因而擁有不同的移動速度，因此刈?混合速度疏散流的仿真研究具有十分重要的實際意義與應(yīng)用價值。為了研究混合速度行人疏散流的疏散特征，本文對傳統(tǒng)CA模型進行改進得到新的細分元胞口動機(FineCellularAutomaton)模型，然后將高速和低速兩種不同速度的毓散人員加入到改進的細分模型中。在整個疏散過程中，高速和低速疏散人員可以
7、使用不同的疏散策略，通過對使用不同疏散策略的疏散流進行仿真分析，得到符合實際情況的最佳疏散策略。然后使用動態(tài)權(quán)重并結(jié)合最佳的疏散策略對多出口條件下的混合速度行人疏散流進行仿真，并分析疏散流在高低速疏散人員比例不同，疏散流密度不同時対疏散時間的影響。2.模型2.1細分CA模型傳統(tǒng)的CA模型中，疏散空間通常被描述成一個二維元胞網(wǎng)格，每個元胞網(wǎng)格可以是空著的，或被障礙物占據(jù),或被一個疏散人員占據(jù)。每個元胞網(wǎng)格的尺寸為a4xy.4n2,該尺寸是在密集情況下一個疏散人員所占據(jù)的面積的典型值⑵。在疏散過程屮，每個疏散人員只能占據(jù)一個元胞網(wǎng)格并且一個元胞網(wǎng)
8、格也只能容納一個疏散人員，不會出現(xiàn)一個疏散人員同時占據(jù)兩個或兩個以上網(wǎng)格的情況。每經(jīng)過一個時間步長，一個疏散人員可以從當(dāng)前所在的元胞網(wǎng)格移動到8個臨近網(wǎng)格中的一個或
