顾及道路风险的应急疏散路径规划方法

突发自然灾害下的道路网络存在安全隐患,安全性成为应急疏散中首先要考虑的因素。当前对应急疏散的研究主要集中在疏散效率方面,对疏散的安全性、道路风险的考虑仍然存在不足。针对这一问题,从路径的可靠性角度考虑道路风险因素,建立了基于时间和道路风险的路径可靠性度量模型,进而提出了顾及道路风险的应急疏散路径规划方法。为检验方法的有效性,选择位于地质灾害多发区的四川茂县为研究区进行实验分析。结果表明,该方法得到的受灾点人员与应急避难场所之间的分配关系合理,所规划路径有效地避开了风险较高的道路,该方法稳定、可靠,可以为城市的应急疏散体系建设提供科学参考。     

城市应急疏散GIS关键模型研究

应急疏散决策直接关系着人员疏散的成败。应急疏散决策过程的定量化、模型化表达是提高疏散决策科学性和合理性的关键。通过系统分析城市应急疏散关键问题,建立了城市应急疏散GIS关键模型,并基于组件技术实现了GIS与城市应急疏散关键模型的无缝集成。实验表明,模型具有较高的可靠性和稳定性,可辅助城市应急疏散决策。     

基于虚拟眼动实验的指向型应急疏散标识布局优化方法

应急疏散标识是逃生人员能否安全逃生的关键因素之一,但其布局的合理性需要进一步的定量优化研究。以办公楼为实验区,借助虚拟眼动实验,分析了实验区指向型应急疏散标识布局的不合理之处;同时设计有效的修改优化方案,提升了应急疏散标识的指向作用。设计了两组虚拟眼动疏散实验,每组实验由两个实验构成,其中实验组1使用真实疏散标识布局,实验组2作为验证实验,使用修改后的疏散标识布局。对比实验结果可得,实验组2的两个实验较实验组1的疏散时间分别缩短了30.28%和30.99%,期望疏散距离分别缩短了42.67%和40.06%,疏散时间和期望疏散距离均明显改善。实验结果与数据分析证明了实验区域内指向型应急疏散标识修改方法和修改方案的有效性。同时创建了一套新的指向型应急疏散标识布局优化方法和流程。     

面向重大突发灾害事故的应急疏散研究综述

重大突发灾害事故时有发生,给人民的生命财产安全带来了严重的威胁。应急疏散作为灾后应急响应的重要环节,对减少人员伤亡有着重要意义。经过长期发展,研究人员利用多种方式观察到了许多具有重要价值的疏散规律,也提出了多个优秀的模型方法。然而,应急疏散涉及到的灾害事故类型、受灾人群和应急场景等多样复杂,导致应急疏散模型的侧重点和方法论等各有不同,加大了读者对应急疏散研究现状的全局理解难度。从应急疏散行为分析、模拟仿真、策略优化、预案实施等多个角度对现有重大突发灾害事故下的应急疏散研究现状进行梳理、归纳与总结,旨在厘清一条清晰的应急疏散研究脉络。在此基础之上,进一步提炼出当前面临的主要难题与解决思路,服务于应急疏散的下一步发展。     

一种基于时空拥挤度的应急疏散路径优化方法

提出时空拥挤度的概念来描述时间与空间维上的移动对象的拥挤程度,并以此提出一种基于拥挤度的应急疏散路径优化方法,该方法能够为大型公共场所的人员疏散提供从建筑物内部经由路网离开危险区域的一个完整疏散路径方案。分析在疏散路径分配的过程中以最短路径为基础的疏散路径分配方案的拥堵情形,然后以缓解拥堵、减少疏散总时间为目标,设计疏散路径分配方案的优化方法。试验结果表明优化后的方案能够减轻整个疏散方案的拥堵程度,同时能够为每个疏散个体提供一条相对合理的疏散路径。     

基于GIS与多智能体的人群疏散模拟

应急疏散存在复杂性与多变性,传统的模拟方法难以真实刻画应急疏散的复杂动态过程。作为应急疏散领域的新兴研究方向之一,基于多智能体（Multi-Agent）的建模方法通过微观个体的相互作用而产生宏观全局的格局,适合研究应急疏散等复杂问题。本文在复杂适应系统理论的启示下,将多智能体思想引入到人群疏散模拟领域中,将地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）与多智能体技术结合,从空间个体行为的微观角度入手,对疏散动态模拟进行了研究,构建了基于GIS与Multi-Agent技术的疏散仿真模型,呈现了灾害情境下人群的动态疏散过程,实现了GIS空间信息数据的动态表达,对应急预案的制定、救灾设施的建设与管理以及应急疏散工作的开展等具有重大意义。     

基于 GAMA 平台的多智能体应急疏散仿真模型

应急疏散的研究对象是一个复杂的社会系统,利用多智能体模型可以有效模拟人群复杂的社会行为。将多智能体模型应用于应急疏散领域,设计5种类型的智能体实体,构建多智能体应急疏散仿真模型,从被疏散个体的相互作用行为入手,研究整个被疏散群体的行为特征。基于GAMA平台,实现以矢量地理空间数据为基础的多智能体应急疏散仿真模型,通过仿真实验,动态呈现整个应急疏散过程。对灾害、突发事件应急疏散指挥,应急疏散设施建设、城市规划设计等工作具有重要的意义。     

应用时空核密度估计的室内疏散过程分析方法

针对室内场景下疏散规划方案设计简单、施行复杂以及管控困难的问题,应用一种时空核密度分析方法对疏散中的行人时空分布特征进行分析探讨.基于疏散仿真行人的位置数据进行核密度分析,对分析结果进行可视化输出后能够针对性的提出相关应急疏散布防布控建议与对策.最终实验结果表明,利用时空核密度分析方法能够有效分析全疏散流程行人聚集特征,对估计结果的三维可视化能够快速准确定位疏散瓶颈位置、识别拥堵区域,基于分析结果能够给出相应的应急疏散布防布控指导建议.     

基于遗传算法的应急疏散方案研究

应急疏散是应对突发事故的一项重要工作,已有的研究从宏观或微观的角度进行分析建模,但没有考虑到疏散方案的问题。在描述了应急疏散方案问题的基础上,建立了应急疏散方案问题的数学模型,设计了一种遗传算法应用于生成疏散方案。通过仿真实验,较快地得出了问题的近似最优解,证实了将遗传算法运用于应急疏散方案问题的有效性。     

基于GIS的宁波市应急避难场所信息系统初步研究

宁波是个人口众多、突发事故频发的沿海城市,宁波市应急避难场所信息系统的研究对应急指挥、人员疏散都具有重要的社会现实意义。本文在GIS技术的基础上,提出应急避难场所信息系统总体结构及技术路线,阐述其实现的基本原理,并提出构建宁波市应急避难场所信息系统的初步框架。     

基于虚拟现实的蒸气云爆炸事故逃生路径模拟研究

以某化学制药厂为例,基于ArcGIS空间数据结构上,采用C#开发语言在ArcGlobe基础之上进行二次开发,实现了应急疏散路径的生成.并在三维模型GIS系统中实现可视化.通过GIS空间网络分析功能,结合三维展示系统,直观地将最短路径及最佳疏散路径展示出来.本文对在快速救援指挥中分配与管理救援人员,迅速采取措施,加快救援速度,防止发生二次事故,最大程度上降低生命财产损失十分有利,同时也为决策者制定救援方案提供了科学依据.     

大型公共建筑应急疏散救援系统构建

公共建筑要求更高的安全性,应急救援系统是保障建筑安全的重要因素.本研究以GIS作为基础,构建了一个面向大型公共建筑应急的疏散救援系统.分别从系统整体框架、系统构建流程,以及主要功能方面对系统进行了介绍.开发的系统可为大型公共建筑的应急工作提供有效的信息支持和决策辅助,可为类似系统的开发提供借鉴.     

基于泛在网信息的城市应急疏散决策研究

实时动态信息对城市应急疏散决策有着至关重要的意义,泛在网的发展使得获取城市实时动态信息变成现实.文中在分析城市应急疏散决策与泛在网特点的基础上,提出基于泛在网信息的城市应急疏散决策,设计基于泛在网的城市应急疏散决策概念模型,模型包含泛在感知层、泛在网络层、数据处理层、应用模型层、决策应用层.     

井上下一体化三维信息管理与应急系统构建

基于构建的地质体和特殊构造的混合真实网格模型、巷道纹理自动添加及不同巷道交叉拼接技术,实现了集工业广场与井巷、地质体及采掘工作面于一体的井上下三维表达;利用多判据融合技术,研发了基于井下定位传感网的人员逃生避险线路规划与决策支持系统,实现了井下人员避灾疏散、逃生自救等功能。示范应用表明,该系统显著提高了煤矿安全生产管理与应急决策的信息化和科学化水平。     

大学校园内考虑群组凝聚力的疏散模拟研究

通过大学校园内通道及楼梯上的观测实验,获取行人群组运动的相关数据,基于Pathfinder软件构建群组疏散模型,研究在人员疏散过程中出现的瓶颈以及群组行为对疏散效率的影响。结果表明:瓶颈处密度与速度呈负相关;较大的群组比例和较强的群组凝聚力均会延长疏散时间,行人成群组运动也会增加疏散过程中的堵塞次数和拥堵持续时间,所以后期人员疏散研究中需要考虑群组行为对疏散结果的影响,在没有其他行人需要帮助的情况下,鼓励行人尽量独自行走,减少对同伴的等待,同时在建筑物出口设计时需要注意群组对疏散效率的负面影响,提高设计规格。     

考虑实时路况反馈的动态路径规划算法研究

针对现有的路径规划算法在应对突发事件人员车辆疏散过程中没有考虑实时交通拥堵路况反馈因素,降低了疏散路径方案的有效性问题,该文提出了一种引入实时路况的动态疏散路径规划算法。首先将动态路网中的实时路况信息建模和量化,构建实时动态的旅行时间矩阵,然后利用交通预测模型改进的动态蚁群算法求解全局疏散时间最小化、道路网利用率最大化的最优路径。采用改进的动态蚁群算法构建的动态路径规划方法,能在交通拥堵区和动态路网阻抗变化后快速更新路线,较好地平衡了疏散过程中的全局疏散时间与局部拥堵间的矛盾。实验结果表明,当交通拥堵级别增加时,相比现有的路径规划算法,本文的方法分别减少18%的平均疏散时间和11%的总旅行时间,增加26%的路网利用率。     

广义最短路径在街区人员疏散中的应用研究

选择广度优先遍历算法,以事发地点为起始对所有路段进行编号。通过分析影响街区人员疏散的几个因素,研究了人员疏散的相关模型,并对广义最短路径在人员疏散过程中的模拟做了一些研究。最后对全文内容进行了小结,并对值得进一步研究的问题给出了建议。     

基于改进遗传算法的路网应急疏散多目标优化

基于路网应急疏散问题的实际需求,提出以路径流量为决策变量,以疏散流量最大、疏散路线最短和可靠性最高为目标的多目标优化模型,综合考虑了应急疏散的时效性、经济性和安全性,并设计自适应小生境Pareto遗传算法对模型进行求解。以某地区实际路网为例进行模拟分析,验证了算法的有效性和可行性。     

基于本体的海上溢油事件情景建模

海上溢油作为一种突发事件,具有高度的不确定性与情景依赖性,情景-应对模式已经被广泛应用于应急领域中。本体理论对概念及概念之间的关系进行完备标准的表示,解决了传统建模理论的低复用、低共享问题,是很有前途的情景建模工具。本文针对海上溢油事件的特点,基于本体模型相关理论,使用protégé软件构建该情景模型,提供一种海上溢油情景的知识表达方法,便于情景分析,从而为管理者提供更好的辅助决策。     

基于Mobile-GIS的城市应急救援适时模式研究

为提高城市应急救援工作的时间满意度,即在应急救援流程之间的衔接实现适时,在不影响整体救援的情况下,尽量实现时间最小化。本文利用Mobile-GIS集成移动性和GIS功能的特点,在分析综合应急管理的生命周期、城市应急救援规程及其具体工作的基础上,引入生产管理中的JIT（Just-in-time）理念,提出了基于Mobile-GIS的城市应急救援适时模式并做出相应的应用设计。从而实现城市应急救援过程中的适时信息通讯、适时决策指挥、适时现场救援,提高应急响应的效率。