基于多Agent的大型公共建筑人员应急疏散微观特征分析与仿真研究

摘要

随着全球经济快速发展和人们需求不断多样化，建筑呈现出人本化、超级化、智能化、全能化的发展趋势。与此同时，不同类型的突发事件在城市中的大型公共建筑频繁发生，往往造成不同程度的财产损失，甚至是重大人员伤亡。文章从大型公共建筑内突发事件时人员疏散的微观角度入手，认识人员疏散的微观特征和行为规律，建立基于多Agent的个体Agent模型、群Agent交互模型和环境模型。在疏散仿真软件的辅助下，研究疏散中的客观环境因素和微观个体因素对疏散效率的影响。在分析相关影响因子的基础上，试图找到无论是从微观层面上改善Agent属性还是客观环境改造的方法，应用于人群疏散实践。
　　 论文按照理论铺垫、建立模型和实例仿真的写作思路。论文分为四个部分：第一部分绪论，主要介绍论文的选题背景和研究意义以及在此领域或者相关领域的国内外研究现状、研究的方法和思路以及本文的创新之处；第二部分大型公共建筑内人员应急疏散特征分析，主要介绍了Agent相关理论、分析了大型公共建筑在人员应急疏散中的固有特征、疏散人群的心理反应和行为反应；第三部分以前两章内容为理论基础，建立了大型公共建筑内应急疏散的微观模型；第四部分是仿真实例，选取某岛式地铁站为研究对象，通过控制变量法研究Lead-Agent在疏散中主动发起交互和未发起交互两种状态下对应急疏散时间的影响。通过对地铁内部人员疏散微观模型的仿真和对输出数据的分析，对建立岛式地铁站内人群疏散方案提供具有可行性的指导建议。
　　 论文在对大型公共建筑内应急疏散时群Agent的角色交互建立五元组模型，设置了群Agent角色交互协议和机制，模拟了大型公共建筑内不同群体的交互作用，引入了Agent的一些微观属性。在对空间环境建模中使用了势能场法来实现环境对其中所有Agent的影响。在模型基础上进行了仿真，并依据仿真结果提出了领导型Agent(Lead-Agent)概念，发现领导型Agent在大型公共建筑内人员应急疏散过程中的引导作用能够在一定程度上提高疏散效率。
　　 本文的研究提高了大型公共建筑内人员应急疏散的效率，为后续深入研究突发事件下大型公共建筑内人员疏散对策具有可行性理论参考价值和实践经验。