隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的進(jìn)步,我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,人員密集公共場所突發(fā)事件中人群疏散、工業(yè)領(lǐng)域突發(fā)災(zāi)害環(huán)境下人員逃生已成公共安全領(lǐng)域難題。由于疏散過程存在很大的安全隱患,一旦處理不當(dāng),則會出現(xiàn)誤導(dǎo)或?qū)е聡?yán)重后果,做好緊急情況下疏散預(yù)案顯得尤為重要。近年來,人群疏散已成為公共安全領(lǐng)域研究的一個熱點(diǎn),而且工業(yè)領(lǐng)域突發(fā)災(zāi)害時的人員逃生也是一個亟待解決的課題。因此,對人群疏散進(jìn)行深入研究具有極大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價值。與一般的科學(xué)研究對象不同,人群,特別是疏散中的人群與突發(fā)事件相關(guān)聯(lián),無法利用人群直接真實(shí)模擬提出疏散預(yù)案,另外模擬期間也潛伏著許多不安全因素,一旦實(shí)驗(yàn)失控容易造成人員傷亡。因此,目前災(zāi)害情況下的人群疏散預(yù)案研究主要還是借助于計(jì)算機(jī)仿真來實(shí)現(xiàn)。本文結(jié)合我國海洋平臺設(shè)計(jì)中提出的“多種災(zāi)害環(huán)境下平臺人群疏散仿真研究”需求,完成如下幾個方面的研究工作：本文深入研究了人與人之間碰撞的真實(shí)性、受外界壓力與心理因素影響情況下人行為的反應(yīng)、以及在工業(yè)領(lǐng)域中突發(fā)災(zāi)害時人群逃生過程這三個人群行為學(xué)領(lǐng)域及提高工業(yè)作業(yè)場所安全性方面的瓶頸問題,確定了現(xiàn)有方法存在的不足；在避碰方面,結(jié)合美國北卡大學(xué)GAMMA實(shí)驗(yàn)室的相對速度障礙算法,針對由于對象的優(yōu)先級不同在避碰時產(chǎn)生抖動問題,提出了改進(jìn)的相對速度障礙算法。針對有障礙物的狹小復(fù)雜場景中,對象會出現(xiàn)擁堵甚至卡死的現(xiàn)象,為了更逼真有效的模擬對象的行進(jìn)過程,本文提出了路徑規(guī)劃的導(dǎo)航算法。確定了對象在障礙物周圍的最佳運(yùn)動方向。并把人群避碰與路徑規(guī)劃相結(jié)合,從而在狹小復(fù)雜場景中實(shí)現(xiàn)了較為真實(shí)的群體運(yùn)動仿真。針對工業(yè)領(lǐng)域中發(fā)生災(zāi)害時人員緊急逃生的模擬問題,本文對多種災(zāi)害類型建立了不同的壓力源理論模型：動態(tài)壓力源、隨機(jī)壓力源、多壓力源等。并進(jìn)一步將建立的壓力源模型應(yīng)用到人群行為仿真中,提出了多源動態(tài)壓力下人群安全疏散仿真,完成了系統(tǒng)的開發(fā)；將本文開發(fā)的基于多壓力源的人群行為仿真模型應(yīng)用到海洋平臺設(shè)計(jì)過程中,通過對海洋平臺的系統(tǒng)建模,針對海洋平臺上發(fā)生多種災(zāi)害時,工作人員的逃生過程進(jìn)行模擬,以及海洋平臺生活區(qū)火災(zāi)時人員的逃生仿真。為海洋平臺的設(shè)計(jì)階段提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù),并能大大降低潛在安全隱患所導(dǎo)致的人員傷亡。本文研究工作已在海洋平臺設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用。論文的相關(guān)研究成果在工程上對各種場景的突發(fā)災(zāi)害事故進(jìn)行科學(xué)有效的預(yù)警和事故控制具有良好的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價值。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：X928;TP391.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2817521