面向舰船的人员疏散微观模型研究

论文摘要

随着船舶数量的增加,海难发生的次数越来越多,安全问题也越来越引起人们的关注。在舰船发生紧急情况时,安全高效的疏散是保证人员安全的重要手段。要逐步加强对舰船上人员疏散的研究,认识其中的规律性,以求突发危险时能够安全高效的进行疏散,保障人员的生命安全和财产安全。论文通过对已有的人员疏散模型的研究和分析,建立了适用于舰船的人员疏散微观模型,围绕模型的建立和仿真软件的开发进行了下面的研究工作：(1)采用基于元胞自动机模型和社会力模型相结合的方法,建立了舰船人员疏散微观模型,并详细分析了该模型的结构组成和舰船上智能体的实现过程。(2)阐述了舰船上的人员疏散过程,对人员的行为表现和受到的作用力进行了深入分析,对人员行为进行了建模。提出了网格综合吸引力概率和个体网格占有能力两个概念,解决了人员路线选择和竞争冲突两个问题。(3)建立了舰船人员疏散微观模型的任务模块。详细阐述了任务模块各部分内容的建立和实现过程。论文最后一章开发了疏散仿真软件。阐述了疏散仿真软件的数据结构设计、功能函数设计、开发流程和功能模块设计。通过仿真数据分析了出口多少、出口的通量、人员耐性指数和执行任务情况等对疏散效率的影响。该软件的仿真过程可以直观地对人群的整个疏散过程进行动态的观察,及时找出疏散的瓶颈,为现实中的安全教育、疏散培训和实际疏散工作提供指导,同时也可以为舰船的性能化设计提供一些有益的建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 疏散模型的分类
• 1.2.2 人员疏散宏观仿真模型
• 1.2.3 人员疏散微观仿真模型
• 1.2.4 人员疏散介观仿真模型
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第2章 舰船人员疏散微观模型
• 2.1 舰船人员疏散微观模型概述
• 2.1.1 舰船人员疏散微观模型的建立
• 2.1.2 舰船人员疏散微观模型的结构组成
• 2.2 基于智能体的舰船人员系统
• 2.2.1 基于智能体的舰船人员系统组成
• 2.2.2 舰船上智能体的实现
• 2.3 本章小结
• 第3章 环境模型和人员行为模型的建立
• 3.1 环境模型的建立
• 3.2 人员行为模型的创建
• 3.2.1 疏散中人员行为的研究
• 3.2.2 疏散中的作用力分析
• 3.2.3 人员行为的分析方法
• 3.2.4 人员行为模型的建立
• 3.3 人员疏散移动基本规则的确定
• 3.3.1 网格综合吸引力概率的计算
• 3.3.2 个体网格占有能力的计算
• 3.4 本章小结
• 第4章 舰船人员疏散中任务模块的建立
• 4.1 舰船人员疏散过程分析
• 4.2 影响舰船人员疏散效率的因素
• 4.2.1 舰船人员组织结构对疏散效率的影响
• 4.2.2 疏散培训和演练情况对疏散效率的影响
• 4.2.3 船体姿态对疏散效率的影响
• 4.2.4 任务的性质和内容对疏散效率的影响
• 4.3 舰船人员疏散中任务模块的创建
• 4.3.1 舰船上任务类型的确定
• 4.3.2 舰船上疏散时间的预算
• 4.3.3 舰船上人员的交流和联系
• 4.3.4 舰船上物资和人员的配置
• 4.3.5 舰船上执行任务地点的寻找
• 4.4 本章小结
• 第5章 舱室内疏散仿真及算例分析
• 5.1 数据结构设计
• 5.2 功能函数设计
• 5.3 软件开发流程
• 5.4 功能模块设计
• 5.4.1 环境模块
• 5.4.2 人员模块
• 5.4.3 任务模块
• 5.4.4 疏散性能评估模块
• 5.5 实例演示和数据分析
• 5.5.1 人员疏散过程实例演示
• 5.5.2 数据分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 参考文献
• 致谢