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基于元胞自动机人员疏散仿真的客船布置优化研究
| 论文题名： | 基于元胞自动机人员疏散仿真的客船布置优化研究 |
| 关键词： | 客船布置;元胞自动机;人员疏散;建模仿真 |
| 摘要： | 人类文明起源于富集的水域，水上交通的历史源远流长，船舶也在不断地向大型化、高档化发展。随着人们生活档次的提高，国内沿海风光、岛屿景点，甚至异域胜地已经成为了很多人的首选。旅游热的不断增温，海上旅客运输的规模有了很大的提高，国内的琼州海峡、舟山群岛和港澳台等地区，都已经开通了大量的客运航线；此外，我国与东南亚诸国的旅游航线也逐渐增多。然而，客船一旦发生海上事故，造成的人命财产损失不可估量。从近100年发生的海难事故统计数据来看，船舶设计工作者将更多的时间和精力用于确保船舶安全性是十分必要的。 本文从人员疏散的角度出发，探索性地研究了客船在发生紧急情况后，不同布置方案的疏散效率问题，并以疏散时间为衡量指标，进一步优化了客船的甲板布置设计。 论文讨论了船舶布置方案的特殊性和人员心理的复杂性，并利用元胞自动机理论，建立了符合客船人员疏散的“场地模型”，并在MATLAB中编写了其仿真程序，成功地解决了多层疏散任务中的多出口目标问题。 运用本文建立的疏散模型，论文详细探讨了客船甲板的中轴式布局与周边式布局、不同走廊宽度、不同出口分布情况与人员疏散效率的关系，并通过程序运行的结果，画出了对应情况下的疏散时间变化曲线图，从而得出了最优布置方案。同时，针对大型公共舱室，论文还研究了人员的不同初始分布方案对疏散过程与疏散路线的影响。在各程序的运行过程中，人员的拥堵、驻留、折回等现象都得到了很好的模拟，同时，各程序的演示过程也合理的解释了对应情况下疏散快慢的原因。 最后，论文以600客位客船为研究对象予以应用，验证了方法的有效性和可行性，对客船的优化布置提出了有益建议，为后续的船舶设计者提供了技术支持。 |
| 作者： | 徐澄 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 王丽铮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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