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客船人员应急疏散模型研究与仿真
| 论文题名： | 客船人员应急疏散模型研究与仿真 |
| 关键词： | 客船运输;人员疏散;社会力模型;Agent模型 |
| 摘要： | 随着“21世纪海上丝绸之路”战略构想的提出，我国与其他海洋国家交往越来越频繁，海上旅游业也得到了蓬勃发展。近年来，乘坐游轮观光旅游的乘客越来越多，这给海洋运输业带来了巨大挑战，为了缓解这一压力，大型船舶数量也在增加，同时公共安全问题也日益突出。大型客船不同于陆地建筑，客船内部结构复杂，而且通道密闭、狭窄，在遇到突发状况需要组织人员疏散时，往往会发生拥堵现象，甚至由于人员恐慌而造成场面失控发生踩踏事故，严重威胁了人们的生命财产安全。因此，对于客船人员疏散进行研究尤为重要。 人员疏散研究所涉及的范围非常广，既要研究灾害演化过程，又要研究应急管理方式;人员疏散即受外在环境影响，又会受到人员内在心理素质影响。传统方法一般采用观察和疏散演习等方式来获取相应的数据，得到的结果和数据的应用范围都有很大的局限性。近年来，随着科技的发展尤其是计算机技术在人员疏散领域的应用，人们对人员疏散问题有了更多的认识，但其在模拟时很少考虑人员社会行为从而缺乏合理性。只有构建一个合理的人员疏散模型，才能准确地模拟客船人员疏散时的行为特征，从而为客船设计和管理提供合理的建议。 基于此，本文首先分析了客船舱室划分与布置特点，确定客船内部各种功能舱室的数量、规模和作用。分析了船舶发生火灾的原因和特点，并将火灾对人员疏散的影响进行量化描述，明确人员安全疏散条件。 其次，分析了行人流宏观、介观以及微观仿真模型，提出了从微观层面对行人流进行仿真研究的思路。运用社会力模型对人员心理特点和社会行为进行量化描述，利用智能Agent模型的决策机制作为人员疏散模型框架，以此构建人员疏散模型。 再次，通过引入遗传算子和非线性惯性权重对粒子群算法进行改进。利用测试函数分别对改进后的优化算法(GASPO算法)和标准粒子群算法进行测试并对结果进行分析。将改进的智能算法运用到客船人员疏散中，建立一种基于指令的人员疏散模型。 最后，利用MATLAB软件进行程序编写，以客船多功能厅环境进行仿真模拟，并分别对影响人员的因素进行仿真，开发出了人员疏散交互界面，利用现有人员移动仿真软件对客船总体布局进行评价，根据仿真结果对客船安全管理提出合理建议。 |
| 作者： | 王勇 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 颜声远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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