基于元胞自动机模型的人员疏散仿真系统设计

基于工程实践需要,分析了紧急情况下人员疏散的主要影响因素,提出了应急系统人员疏散处理策略,改进和优化了人员疏散仿真算法,设计了基于出口距离最近的随机元胞自动机的人员疏散模型。实验表明,模型较好地仿真了人员数、障碍物数、出口属性、疏散速度、疏散时间等因素相互之间的关系。仿真系统可为建筑结构设计、最大人员饱和数、消防预案提供参考。     

基于元胞自动机的人员疏散行为模拟研究

公共场所人员疏散已经成为公共安全研究的重要问题,元胞自动机可以对复杂现象进行仿真。采用元胞自动机建模,确定了元胞空间和元胞状态,对疏散过程中疏散人员建立了疏散行为规则,着重探讨了从众行为和小团体行为对疏散结果的影响,并对人员疏散过程进行仿真,对元胞自动机模拟人员疏散行为进行了分析研究。     

基于元胞自动机和SIS传染算法的恐慌状态下行人疏散模型

为了研究人群在恐慌状态下的疏散行为特征,基于元胞自动机和SIS传染算法提出了一种用于恐慌状态下的行人疏散模型.通过场域模型给出了行人的移动收益公式,并利用SIS传染算法来研究恐慌情绪在人群中的传播规律及对疏散行为造成的影响,同时,给出了恐慌情绪量化公式.然后,通过仿真实验对疏散时间、行人密度、恐慌情绪比值和平均速度等参数进行了分析和讨论.仿真实验结果表明:行人密度与恐慌人数之间为正相关,人群到出口的距离与恐慌人数比例、恐慌因子W_p之间为正相关;恐慌情绪比值与疏散时间、恐慌因子W_p之间为负相关,人群平均速度与行人密度之间为负相关.     

火灾中基于个体行为的人群疏散仿真

为了指导火灾中的人群疏散,研究了一种新的人群疏散模型用于提高人群疏散仿真的真实性.通过分析个体对火灾警报的不同响应时间,个体在疏散过程中采取的不同运动速度,个体间的组运动方式,个体的出口选择等因素对人群疏散的影响,建立了个体行为特征与元胞自动机相结合的人群疏散模型.该模型包括个体对火灾警报响应模型、个体逃生速度模型、组...     

基于元胞自动机的井巷火灾仿真

提出了一种基于元胞自动机的井巷火灾可视化仿真方法.在矿井巷道可视化的基础上,通过对火灾元胞进行表征,综合考虑可燃物类型与投放密度、井巷通风、井巷坡度等因素对井巷火源引燃效果的影响及双扩散作用、井巷通风、浮力作用和节流作用等因素对火灾烟气蔓延效果的影响,采用概率函数进行元胞自动机建模,构建了表达元胞温度的井巷火源燃烧模型和表达元胞浓度的井巷火灾烟气蔓延模型.基于火源元胞燃烧演化规则和烟气元胞蔓延演化规则,通过可视化手段展示了井巷火灾火源燃烧和有害气体浓度的时空发展变化.同时以矿山实际数据进行检验,说明了基于元胞自动机的井巷火灾仿真的可行性与有效性.     

教室内行人疏散的元胞自动机模拟研究

针对具有两个出口并由桌椅构成多条通道的教室建立了行人疏散的元胞自动机模型,进行计算机模拟的结果表明：行人根据到出口的距离和行人拥挤程度两个因素来选择出口和目标网格能缩短疏散时间;出口的宽度对疏散过程有一定的影响,但随着出口宽度的增大,对疏散的影响越来越小。     

基于元胞自动机理论的紧急人员疏散模拟

基于元胞自动机原理,建立了紧急情况下人群疏散模型,并利用Visual Basic 6.0开发了可视化模拟仿真程序.在疏散模拟的仿真实现中,为了简化算法,使用墙体和障碍物把复杂建筑平面分割成凸多边形区域,然后利用门道把各个凸多边形区域联系起来构成一个整体的疏散平面空间.利用程序对建筑设计方案进行人员疏散模拟,可以找出建筑...     

基于元胞自动机的行人流疏散模拟研究

根据二维元胞自动机的Moore邻居确定行人运动规则,建立基于元胞自动机的行人流疏散模型,对房间内人员疏散过程进行模拟研究,得到了疏散时间与房间出口宽度、人员密度之间的变化关系.该模拟结果对紧急情况下的人员疏散具有一定的指导意义.     

六方格子行人疏散元胞自动机模拟研究

在正六边形网格上建立六方格子行人疏散元胞自动机模型,模拟研究房间内的行人疏散过程,并在3种人员密度（O．1,0．3,0．5）下,比较分析六方子格模型与四方格子模型在房间出口宽度,行人平均速度和平均流量与疏散时间等参数下的差异。结果表明,在同样人员密度下,六方格子模型比四方格子模型平均疏散时间更短,行人疏散得更快,四方格子模型系统平均速度与平均流量比六方格子更大。行人在疏散过程中为了更快地逃离房间可以考虑往多个的方向运动,但是要最大限度地避免出现阻塞,并尽快减少出现阻塞的区域,这样才更有利于疏散。     

基于改进元胞自动机模型的人员疏散过程建模及仿真

公共安全是经济发展和社会稳定的基础。近年来,由于火灾、地震、恐怖活动等突发因素诱发的公共场所人员安全事故屡见报道,2009年1月23日-28日,全国发生亡人火灾3人以上的34起,共造成了50人死亡。其中,广西、浙江、北京分别造成了3人、5人、6人死亡的系列火灾,福建长乐市造成群死群伤事故的重特大火灾,共造成15人死亡,24人受伤。而这其中,很大一部分是由于不能正常逃生而造成的死亡。因此,     

基于人工势场和元胞自动机的人员疏散系统仿真

基于元胞自动机模型对公众场合火灾中人员疏散进行研究,通过对火灾中疏散个体微观建模,结合人工势场将影响人行为的火、门和障碍物等各种因素量化,构建出元胞的移动规则,从而确定元胞下一时间步长的移动路径.仿真结果显示,该系统能够较真实地模拟人员疏散过程.     

A cellular automaton evacuation model based on mobile robot''''s behaviors

The research of evacuation in some emergencies, e.g. fire, is of great benefit to reducing the injuries of persons. In this paper, a cellular automaton evacuation model based on mobile robot's behaviors is presented. Each person is treated as an intelligent mobile robot, and motor schemas, including move-to-goal, avoid-obstacle, swirl-obstacle and nervous-motion, drive persons to interact with their environment. The motor schemas are combined with cellular automaton theory, and an evacuation model is built. Evacuation simulation of persons with different move velocities shows that the pre-sented model can predict accurately the evacuation phenomena in some emergencies.     

基于元胞自动机的矿井火灾人员逃逸仿真研究

本文根据元胞自动机理论建立了矿井火灾人员逃逸模型。描述了人员在逃逸中速度的变化。在考虑人员心理的情况下,建立了人员逃逸时遇到巷道交叉点时的交叉点巷道选择模型,将交叉点道路选择分为必须选择和自由选择两种,该模型能更好的贴近人员在交叉点巷道选择时的实际情况．为矿井火灾人员逃逸仿真提出了一种可行的方法。     

Fire Spread Model for Old Towns Based on Cellular Automaton

Old towns like Lijiang have enormous historic, artistic, and architectural value. The buildings in such old towns are usually made of highly combustible materials, such as wood and grass. If a fire breaks out, it will spread to multiple buildings, so fire spreading and controlling in old towns need to be studied. This paper presents a fire spread model for old towns based on cellular automaton. The cellular automaton rules were set according to historical fire data in empirical formulas. The model also considered the effects of cli- mate. The simulation results were visualized in a geography information system. An example of a fire spread in Lijiang was investigated with the results showing that this model provides a realistic tool for predicting fire spread in old towns. Fire brigades can use this tool to predict when and how a fire spreads to minimize the losses.     

基于多元胞模型的桥梁车流合成及荷载模拟

随机车辆荷载模拟是桥梁荷载评定和性能评估的基础和关键,目前基于Monte Carlo的车流模拟较难呈现长加载跨径内车流的微观动态演化特性,而基于元胞自动机(CA)的单元胞模拟方法在加载精度方面仍需改进.单元胞模拟法中,将每个车辆用一个元胞模拟,难以体现轴重影响,限制了模拟精度的提高.在此基础上,提出了每个元胞模拟一个车轴,多个元胞模拟一辆车的多元胞自动机(MCA)模型,并利用实测车流及其荷载数据进行模型校核.研究表明:多元胞车轴模拟方法能够准确地还原车流量、车头时距、车速、车重等系列车流以及荷载参数.以1 000m虚拟加载跨径的荷载集度、支点剪力、跨中弯矩为指标,统计模拟车流和实测数据的荷载响应特性.结果显示,MCA模型的模拟结果与实际车流误差均在5%以内,相较于传统单元胞模型17%的误差,精度显著提高.