基于改进社会力模型的人群疏散研究

针对社会力模型在模拟人群恐慌时可能出现的一些问题,文章考虑行人心理对恐慌行为的影响,并结合模型复杂度,对原始社会力模型进行了改进.基于改进的社会力模型,首先研究单出口房间的人群疏散,在人群密度大的情况下重现了‘欲速则不达'现象.进一步,考虑了视野受限情况下双出口大厅的人群疏散,研究了行走方式、出口位置、从众行为的影响.仿真发现:沿墙走策略优于遇墙折回策略,两侧出口的大厅比同侧出口的大厅更利于人群疏散,而从众行为是否有利于快速疏散依赖于人群密度.最后,以上海南京东路地铁站为场景对若干疏散方案进行了研究.     

布谷鸟搜索算法在人群疏散中的应用研究

针对阶梯教室及大型场馆应急疏散的路径优化问题.提出了一种布谷鸟搜索算法的疏散模型,通过对原有算法的分析改进,设计特殊目标函数,使之适应求解人群疏散.最后将方法应用到多障碍物、多通道、多出口、多灾害源的复杂场景实现近千人的仿真实验.仿真结果表明,方法直观地展现整个人群疏散的运动过程和在多个场景中都取得了较好地路径规划效果,并开发两个疏散工具为人群疏散演习提供了平台和疏散方案.     

无预警紧急疏散中公交车辆路径的确定方法

针对无预警式紧急疏散中公交救援车辆的最佳路径确定问题,提出了一个非线性混合整数规划模型.模型不仅考虑了有接收能力限制的多避难所系统,还对如何处理具有不同载客上限的公交救援车进行了分析.利用添加了虚拟路段和节点的时空网络,在以加权的综合疏散时间最小为目标的同时实现了疏散伤亡最小化.通过分析实际疏散的实施过程,得到了一种产生模型可行解的有效方法.通过将时间滚动式的流量加载模式与经典遗传算法相结合,给出了新模型的实用解法.最后,通过算例验证了模型和算法的有效性.     

基于COX生存分析的大型公共建筑火灾疏散模型

本文根据火灾动力学和建筑物疏散通道的网络结构,以逃生时间为因变量,影响疏散的各因素为自变量,建立了考虑多种安全因素的动态疏散cox风险比例模型,并以大型商场火灾为例对人的有计划疏散行为进行计算机仿真研究.     

考虑路线复杂度的应急疏散双目标路径选择模型

针对路径选择这一疏散计划中最基本的问题，考虑疏散时间以及路线复杂度因素，建立了应急疏散路径选择的双目标优化模型。模型将总疏散时间最短以及路线复杂度最低作为优化目标，同时考虑灾害扩散对疏散网络通行状况的实时影响，将各弧段上的通行速度表示为随时间的连续递减函数。设计了求解模型的蚁群优化算法，仿真结果表明了模型和算法的有效性和可行性。     

多个体系统的自组织行为

考虑了一类具有简单吸引排斥函数的多个体系统的离散模型,研究了多个体系统的群体聚集.特别地,我们证明了个体均集聚并在有限时间内形成一个团簇,这个团簇的大小仅取决于模型参数.     

基于社会网络的舆情传播模型构建与分析

本文考虑个体间的相互作用,提出了一个基于社会网络分析的舆情传播模型.模型假设网络中每个个体的初始状态只有两种情况,并且在单位时间步内只选择一个邻居进行交流,并以概率λ接受该邻居的意见.解析结果显示存在概率λc使得网络中持某种观点人数比例的期望值是一个常数,而其它状态下系统中所有个体的意见都会达成一致.本模型有助于衡量某给定社会网络中舆论传播的快慢程度.     

应急避难场所选址问题的多目标规划模型及算法

城市应急避难场所选址问题是城市应急管理中首要解决的问题,应急避难场所的选址决策对处置突发事件应急的成败有至关重要的意义.目前国内外学者已经从不同的研究角度提出了避难场所规划的原则和方法.绝大多数国内外学者在研究设置避难场所时没有考虑在疏散过程中不同线路的通行速度问题,另外避难场所基本都是在现有的节点中选择若干个节点来建立避难场所,这与实际应急避难场所规划是不一样的.主要问题在综合考虑了避难场所个数、疏散时间、人员分配的平衡性、在疏散过程中不同线路的速度构建数学模型.针对所建模型,设计了求解该问题的一个启发式算法.最后结合实际案例来验证模型和算法的有效性.     

需求不确定条件下社区应急疏散协作调度优化模型

质量安全、自然灾害、公共卫生等突发事件社区应急疏散中的灾民数量具有不确定性,但目前的研究很少关注多种运输方式协作的应急疏散中灾民数量的不确定性。针对灾民数量的不确定性,以疏散灾民数量最大化,以及疏散成本最小化作为优化目标,,该文构建了多种运输方式协作的社区应急疏散模糊机会约束规划模型。在模型求解时,论文使用自适应遗传算子对多目标遗传算法进行改进,以提高算法优化效率。最后,论文使用算例对提出的模型进行验证,证明了该模型和方法可以有效完成需求不确定条件下的社区应急疏散协作调度优化工作。     

震后大型商场人群疏散演化博弈分析

地震发生后,为了减少地震带来的损失,大型商场人群需要及时进行疏散.主要对商场中疏散出口位置上的疏散行为进行研究.首先分析了地震后商场人群的疏散场景;然后从疏散心理效用角度构建了疏散行为模型,并基于演化博弈分析人群疏散行为演化情况,结果表明,自组织情况下,商场人群不能向有序疏散演化;而通过商场工作人员引导疏散,修正模型,其引导力度决定着疏散演化的结果;最后,通过仿真分析,说明商场地震人群疏散演化博弈模型的适用性.     

量测带噪声的多个体二阶系统聚集控制

考虑在含有量测噪声情况下的二阶多个体系统聚集控制问题.目的是使得系统中每个个体根据邻居信息构造控制,在只有部分个体能够观测到目标的情况下到达目标.和以前许多多个体同步及聚集问题的研究模型中所考虑的一阶系统不同, 系统的每个个体都只能量测到其邻居个体的部分状态信息,如位置, 并且这些量测还带有噪声.根据这些信息设计了基于局部规则的分散控制律,并且证明当量测噪声和状态量测本身相关时,只要系统在任意给定的时间区域段之内能够保持联合连通,就能够实现系统对目标的跟踪和达到目标.     

场馆人员疏散的元胞自动机模拟

在人口密集场所(馆)观众席位区及疏散通道分布模拟图的基础上,应用数据库技术结合元胞自动机模拟了场馆中人员的疏散情况,并针对场馆发生突发事件后,在疏散过程中某个出口堵塞的情形进行了模拟,模拟结果可以记录人员疏散的轨迹,为突发事件发生后人员疏散应急方案提供参考.     

考虑个体偏好和互惠偏好的双边匹配决策方法研究

针对具有个体偏好和互惠偏好的双边匹配问题,提出了一种考虑稳定性和满意性的决策方法。首先,给出了考虑个体偏好和互惠偏好的双边匹配问题描述;其次,对基于满意度的个体理性匹配、稳定匹配等相关概念进行了界定,并给出了个体满意度、互惠满意度和总体满意度的计算方法;在此基础上,构建了以双边主体总体满意度最大为目标的稳定匹配优化模型,采用基于隶属函数的加权和方法将多目标优化模型转化为单目标优化模型,通过求解单目标优化模型获得双边主体最优稳定匹配方案。最后,通过算例分析说明所提方法的有效性和实用性。     

抽样调查领域分层模型相关理论及估计方法研究

大规模抽样调查常采用整群抽样、多阶段抽样等复杂抽样设计,纵向调查也越来越得到广泛应用,得到的调查数据具有分层嵌套结构,传统回归分析方法关于样本变量间独立的假定不再满足,因此对分层结构数据集进行数据分析时,应采用分层模型建模,以综合考虑个体层级变量和群组层级变量对响应变量的影响.本文旨在全面介绍分层模型理论,研究包括固定效应模型、随机效应模型等分层模型的参数估计方法,并比较分层模型与传统模型的异同.为分层结构数据分析提供工具和建议.     

我国双边贸易收支模型设定方法研究

基于考虑供给因素、结构变化的出口决定模型,采用两方程方法和单方程方法研究了外国GDP、中国GDP、结构变化、汇率与我国11个双边贸易之间的关系.研究表明:供给因素、结构变化对我国双边贸易有重要影响,供给因素、结构变化、汇率对我国双边进口与出口的影响存在不对称性.在出口与进口决定模型设定中不考虑供给因素或结构变化会导致严重的模型设定偏误.采用出口除进口表示贸易收支做法的单方程方法的研究存在严重错误.     

基于系统动力学的地下空间大规模人群疏散模型

基于系统动力学提出了建立兼顾模拟精度和模拟效率的地下空间群体疏散模型的新思路.借助专业软件Vensim进行定量模拟,在总初始人数为分别为350、400、450、500、1000、2000、4000七种工况下,模拟结果与专业模拟软件Pathfinder的模拟结果相近,且计算速度更快.该模型可再现"快即是慢"等群体疏散行为中的典型现象.通过对大规模群体疏散过程中的关键影响因素"总初始人数""恐慌状态"进行分析,发现了以下现象:1)总初始人数过多会导致系统疏散能力降低,疏散结束时间大幅滞后;2)恐慌程度过低会导致系统疏散效率长时间保持在较低水平,不利于被困人群的及时疏散.     

基于势能原理的二维基面力元法性能研究

根据高玉臣提出的"基面力"概念,介绍二维线弹性势能原理的四边形基面力元模型.结合典型算例进行数值计算,并考虑单元长宽比的影响.将基面力元解分别与理论解、常规有限元解和平面四节点等参元(Q_4模型)解进行对比分析,探讨势能原理基面力元法的正确性和计算性能.计算结果表明:基面力元解与理论解相吻合,具有较高的精度,且对单元长宽比的影响不敏感.基于势能原理的基面力元法具有较广的应用前景.     

营救设备数量受限的应急疏散模型和算法

考虑在实际中可能面临着某些救援活动,必须借助于营救设备或者依赖营救人员的引导才能得以完成．针对这种情况,给出了设备数量受限的应急疏散模型．由于目标函数是疏散时间最小化,在考虑路径容量限制时,首先通过优先饱和最短路径来确定可行路径集合,把可行路径集合中的k短路作为初始解,再以每条路径上流量与旅行时间的比值流速作为更新路径的准则,每步迭代通过保留流速较大的路径来保存当前疏散时间最小的路径集合,从而确定疏散方案．最后通过算例验证了该算法的有效性和可行性．     

安全疏散模型研究

以四川桑枣中学师生逃生奇迹为背景,用初等数学建模方法建立3种疏散模型对此进行研究,找出人员逃生时间和速度、人与人之间间隙及其他变量之间的关系,并借助实测数据和经验数据对三种模型求解,用于推断四川桑枣中学师生能在1分36秒内成功逃生的可能性.结论是:组织单队(口字模型)疏散是不成功的,组织双队(吕字模型)疏散可以成功,但要把人与人前后之间距离(含人体本身厚度,单位:m)控制在[0.5,0.8]小范围内,速度(单位:m/s)控制在[1.2,1.8]小范围内.而组织三队(品字模型)疏散则更容易成功,控制间距扩大到[0.5,1.3]区间,疏散奔走速度扩大到[0.71,1.72]范围内便可安全疏散.     

基于自残行为的捕食者-食饵年龄结构模型

提出了一个新的考虑自残的有年龄结构的捕食者-食饵模型,并研究了模型的渐近行为.假设捕食者从幼年转化为成年的转化率依赖于幼年个体的密度,且成年个体对幼年捕食者存在捕食行为.在此假设下,给出了捕食者灭绝和持久生存的条件.