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基于Agent的舰船人员疏散模型研究

作　者: 于洋
导　师: 韩端锋
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: Agent 舰船疏散模型三维仿真
分类号: U676.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 30次
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内容摘要

舰船人员疏散是一个同时具有确定性和不确定性的复杂过程，人员属性行为、船舶特点和事故发展三个因素互相影响，本文旨在通过舰船人员疏散微观仿真模型的建立，重点研究疏散过程中人的行为决策机理，再现和解释真实的疏散情形，为舰船人员疏散方案设计及人群疏散管理提供依据和参考。在对国内外研究现状及进展调查研究的基础上，通过详细分析现有疏散模型对疏散空间划分及疏散人员建模的特点，总结并提出了舰船人员疏散模型中所需要解决的关键问题，包括船舶物理空间划分，船舶倾斜对人员疏散产生的影响，个体人员反应能力、团体社会关系、心理属性特征等属性因素对疏散行为决策的作用程度。本文采用几何-拓扑相结合的方法实现船舶几何空间的建模。引入短期目标的最短路径规划法实现障碍物的有效规避，以及人员的避让。基于Agent理论，综合考虑人员性别、年龄、社会关系、心理素质等多种个体属性因素，以及船舶倾斜的特殊疏散环境对人员疏散行为决策产生的影响，建立了舰船人员疏散模型。该模型考虑了疏散个体之间的内在属性及行为的差异，将每一个疏散人员定义成一个独立的Agent个体，能很好的模拟每一个疏散人员在面对不同情景时的行为决策全过程。根据所建立的模型开发了三维疏散仿真程序，通过将模拟特定情景下的路径选择以及计算疏散时间与规范计算结果的比较，证明了该疏散模型能够较准确的模拟舰船人员疏散过程，计算人员疏散反应时间和运动时间。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-20
  1.1 舰船人员疏散模型研究的背景及意义  10-12
    1.1.1 研究背景  10-11
    1.1.2 研究意义  11-12
  1.2 舰船人员疏散模型研究现状  12-17
    1.2.1 人员疏散模型研究现状  12-13
    1.2.2 现有人员疏散模型分类  13-16
    1.2.3 舰船人员疏散研究进展分析  16-17
  1.3 本文研究内容  17-18
  1.4 论文组织结构  18-20
第2章舰船人员疏散特点分析  20-34
  2.1 大型船舶特点  20-28
    2.1.1 船舶舱室划分与布置特点  20-23
    2.1.2 船舶营运特点  23-24
    2.1.3 船舶的浮态  24-26
    2.1.4 船舶火灾特点  26-27
    2.1.5 船体破损进水  27-28
  2.2 舰船疏散中人员个体特征  28-32
    2.2.1 性别和年龄  28
    2.2.2 体型尺寸  28-29
    2.2.3 身体状况  29-30
    2.2.4 教育背景  30-31
    2.2.5 社会关系  31
    2.2.6 心理因素  31-32
  2.3 本章小结  32-34
第3章基于 Agent 的疏散人员行为  34-48
  3.1 Agent 模型概述  34-36
    3.1.1 Agent 模型的定义  34
    3.1.2 基于 Agent 的人员疏散模型结构  34-35
    3.1.3 Agent 疏散模型标准化  35
    3.1.4 多 Agent 系统（MAS）  35-36
  3.2 人员行动能力  36-41
    3.2.1 个体反应时间  36-37
    3.2.2 人员移动速度  37-39
    3.2.3 船舶倾斜状态下人员移动速度  39-41
  3.3 疏散人员行为特点分析  41-47
    3.3.1 疏散环境对人员行为的影响  41-44
    3.3.2 心理作用对人员行为的影响  44-46
    3.3.3 社会因素对人员行为的影响  46
    3.3.4 人员之间的相互影响  46-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章基于 Agent 的舰船人员疏散模型  48-64
  4.1 船舶空间子模型  48-53
    4.1.1 船舶环境建模方法  48-49
    4.1.2 子空间等级  49-50
    4.1.3 障碍物的定义  50-51
    4.1.4 船舶任意倾角  51-52
    4.1.5 能感知到的环境序列  52-53
  4.2 人员属性子模型  53-56
    4.2.1 人员属性模型  53
    4.2.2 反应时间的定义  53-54
    4.2.3 船舶任意倾角下个体的最大移动速度  54-56
  4.3 人员行为子模型  56-62
    4.3.1 选择出口  57-59
    4.3.2 社会关系对出口选择的影响  59-60
    4.3.3 规避障碍物  60-61
    4.3.4 人员避让  61-62
  4.4 本章小结  62-64
第5章舰船人员疏散模型仿真  64-76
  5.1 系统设计实现  64-68
    5.1.1 模块设计  64-65
    5.1.2 主要功能函数  65
    5.1.3 仿真流程  65-66
    5.1.4 仿真计算更新方法  66-68
  5.2 情景仿真与结果分析  68-74
    5.2.1 疏散情景设计  68
    5.2.2 规范计算  68-71
    5.2.3 仿真结果分析  71-74
  5.3 本章小结  74-76
结论  76-78
参考文献  78-82
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  82-84
致谢  84

基于Agent的舰船人员疏散模型研究

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