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。     

基于多智能体与GIS集成的体育场人群疏散模拟方法

研究了基于多智能体与GIS集成的体育场所人群疏散模拟的方法,推演、提出了模拟模型的总体框架与数学表达式,讨论了移动人群智能体移动决策的表达与实现技术,设计并开发了模拟原型系统。以上海体育场主体育中心为案例实现了对观众离场的全过程模拟,为应急情况下的决策处理提供了一个有用的可参考范例。     

一种人群疏散模型的改进及轻量实现

针对传统人群疏散模拟中基于多智能体模型不能准确表达人群躲避行为和缺少轻量级实现形式的问题,该文提出了一种改进的BOIDS模型躲避规则算法并实现基于WEB形式的人群疏散模拟。先用线球相交方法设置智能体的定义区域;再用球球相交方法计算智能体与障碍物间的距离;最后实现了智能体躲避障碍物行为,并实现针对具体疏散区域空间特征的人群疏散模拟轻量级表示。实验结果表明:改进算法能够准确地表达智能体躲避障碍物时的行为习性,研究成果可为相关管理者进行应急疏散指挥工作的开展提供信息化服务。     

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Agent的游览路线设计与模拟

本文以庐山游客游览路线智能模拟为研究实例,从游客个体的微观层次出发,解决了庐山旅游路线空间数据库的构建、游客agent游览路线模拟概念模型的构建、游客agent行为规则的定量化,以及游客agent游览路线模拟的实现等关键技术问题。研究结果表明,游客游览过程的动态模拟能够直观反映游客的旅游路线,基于Re-past建模仿真平台的游客agent空间行为模型结合了Agent与GIS,实现游客游览路线过程的动态模拟,有效改善了GIS的空间行为过程模拟功能,为游客选择更优游览路线的提供合理参考。     

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。     

实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法

如何在火灾态势迅速演变的复杂室内环境下选择安全有效的疏散路线是正确引导人群疏散、减少人员伤亡的重要保障。传统静态寻径方法难以顾及火灾态势演变过程,导致疏散决策的盲目性和滞后性突出。本文提出了一种实时威胁态势感知的室内火灾疏散路径动态优化方法,充分利用实时接入的火场状态和室内建筑环境状态等火灾威胁态势场信息,动态调整和优化疏散路径。该方法建立了室内火灾实时威胁态势信息在语义空间的统一表示模型,并对多源、多尺度火灾传感器观测数据在语义空间进行统一建模,从实时接入的动态观测数据中提取室内火灾三维威胁态势信息,用于约束疏散路径的动态优化。模拟试验证明,本方法可根据火灾态势演变准确可靠地动态调整疏散路径,从而显著提高应急疏散的精准性。     

多智能体的城市精细尺度人口估算模型

针对传统人口空间化模型普适性较差,且数据处理较依赖人工操作等缺陷,该文提出了一种基于多智能体模型从微观个体的居住选择入手,在以往学者研究的基础上同时考虑居民居住建筑的内、外部环境因素模拟人口居住空间分布。创新性地以人口智能体为中心,结合GIS利用地理国情数据、POI兴趣点数据、夜间灯光数据、遥感影像数据来模拟居住环境,将心理学和经济学观点引入到智能体对居住地选择的决策行为中,结果表明,基于建筑物内、外部环境的多智能体人口空间分布模型,可以获取高空间分辨率的人口分布情况,且更接近于实际人口分布。     

基于多Agent的动态路况信息服务系统仿真研究

基于GIS空间数据模型和多智能体,研究了一种多智能体协作动态路况信息服务系统,通过智能体之间的协作预测路网交通流量在时间和空间的分布,提供更贴近实际状况的诱导路径。在此基础上,基于Swarm平台和Java语言开发实现了实验原型系统,利用实验数据进行实例模拟,对实验结果进行了分析,并对后续的研究工作提出了展望。     

灾害应急空间信息标绘技术

当前制定灾害应急预案多以文字描述为主,表现形式单一,内容复杂且应用困难,并容易产生理解歧义。针对此问题,首先分析了灾害应急对象的空间信息特征,并结合GIS技术分析了灾害应急对象的地图表现内容;然后,研究了灾害应急空间信息的图形化机理,阐述了灾害应急空间信息与地图符号各变量的映射关系;提出了灾害应急空间信息在灾害应急专题图中的表达方式,以及动态过程的图形化表达方式;最后,以灾害应急远程协同会商系统为平台,实现了灾害应急空间信息动态标绘功能,可以将灾害空间信息映射为动态图形化的制图数据,并通过GIS平台将制图数据进行图形化表达。     

基于GIS的应急预案过程动态推演模拟技术研究

采用图形标绘的方法表达应急预案中的相关要素,并为标绘的图形符号添加各种动画来模拟预案要素随时间的动态变化;采用预案态势演播工具播放预案.     

论地理信息系统(GIS)在自然灾害应急管理中的应用

阐述了自然灾害应急管理系统的一般特点,自然灾害管理工作内容与功能需求及信息需求,探讨了GIS技术应用于自然灾害管理时所发挥的重要作用。指出在计算机技术迅速发展的同时,GIS与GPS(Global Positio-ning System)、RS(Remote Sensing)以及其他计算机应用系统进行有机集成,使自然灾害应急管理系统进一步实现多维性、动态性,更好地为灾害应急管理提供决策分析与支持。     

地理信息系统在环境与安全领域的应用研究

以地理信息系统为平台，综合采用GPS技术、GSM技术、GPRS技术、网络技术建立工业部门监管监控系统对实现工业部门事故及时处理，分析事故成因有效预防事故，实现高效管理有重大意义；以该平台建立的城市应急救援指挥系统在对城市进行可视化与数字化的基础上，能够实现城市灾害信息的科学管理，各种灾害分析模拟，公共安全规划以及应急决策支持，从而有效提高突发性城市公共安全应急的效率和响应速度，为城市公共安全的应急工作提供有效的辅助手段。     

基于三维空间的电力设施灾害数据挖掘

近年来,随着电子、计算机等技术的飞速发展,三维GIS的应用渐趋成熟,以往设想中的许多应用逐渐成为了现实。比如城市应急反应、虚拟旅游、智能交通、城市规划与设计等领域中,三维GIS都有广泛成熟的应用。尤其是在电力行业的应用中,三维技术除了能更好地展现三维场景、电力模型等,还能够和灾害模型相结合,进行电力设施灾害结果预测等。本文提出的基于三维空间的灾害数据挖掘方法,涉及灾害分布空间分析和空间数据挖掘的方法,是一种在三维地理信息技术下灾害分布情况对于电力设施影响程度的数据挖掘方法。     

增强地理环境中过程可视化方法——以人群疏散模拟为例

结合增强现实技术的发展,在虚拟地理环境发展的基础上,提出了“增强地理环境”的概念和虚实融合框架;主要研究了虚拟地理过程与三维打印模型沙盘融合的关键计算与可视化技术,具体包括虚拟地理空间与现实地理空间的坐标匹配、遮挡处理等算法,并以学校火灾人群疏散为案例,实现了人群疏散模拟虚实融合的增强地理环境可视化原型系统。通过系统测试和人员体验调查统计分析,证明了增强地理环境可视化技术的可行性和人群疏散模拟应用交互展示的创新性。     

Research on Emergency Rescue of Urban Flood Disaster Based on Wargame Simulation

In view of the great impact of urban flooding disasters on residents, traffic and urban infrastructure in recent years, we aim at finding high-risk events and loopholes in emergency plans at low cost, and simulate the emergency rescue process. According to the principles of wargame and the disaster theory, combining GIS technology and decision tree, we have established dynamic models for game pieces, rainstorm rules, visual maps and models of wargame, and demonstrated the process of urban flooding emergency rescue. Results showed that, under a 5-year rainstorm scenario and 18 deduction rounds, among the two emergency rescue action plans, our action 1 could complete the emergency rescue, but with a very high probability of loss, while action 2 could complete the emergency flooding rescue, with a small probability of loss. The application of wargame method in rescuing during urban flooding can precisely rollout the practicability of emergency plans. The results of such studies are of great significance to the training of emergency department in commanding ability, emergency management ability and decision-making ability in emergency response.