《系统工程结课论》word版

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1、课程论文（报告、案例分析）院系专业班级学生姓名学号任课教师年月日基于anylogic的北京物资学院第二教学楼紧急疏散的模拟仿真物流管理专业学生杨琨学号0794071133物流管理专业学生陈鑫学号0794071118关键词：模拟仿真；疏散；Anylogic一、绪论（一）课题来源和研究意义2007年10月11日，被小崔老师揶揄为“教学楼数量增长100%”的北京物资学院第二教学楼工程正式奠基。08年12月，二教在老师同学们的翘首企盼下，终于建成投入使用。不久，许多不便的反映纷至沓来。像“教室全都不向阳”，“转了那么多圈怎么才2楼”，“主教去二教方向的楼梯只能上到2层”等等。有了这么多的问题

2、，自然也就激发出了我研究一番的兴趣。正好我在学习Anylogic软件的使用，学以致用，此为这个研究课题的产生过程。其实我觉得本课题的研究没有什么实质性的意义，因为就算我们发现了二教有这啊那啊的问题，我们也不能把二教炸了重新建。但是通过本课题的研究，我不仅丰富了我本专业的知识，而且让我了解很多其他方面的知识，如疏散运动时间的计算，社会特质对疏散时间的影响等等。最为重要的是，我学习并掌握了也许是现今世界上最为强大的仿真软件Anylogic的部分功能。这将为今后的学习和工作带来不可估量的好处。（二）主要思路和技术创新通过实地测量第二教学楼，并参考二教结构图，绘制出更为准确的二教结构图，将之

3、在Anylogic中建立相应模型。然后，将受灾后紧急疏散的行为过程编写入程序，进行第一次模拟。分析模拟的结果，找出阻碍疏散速度的瓶颈所在，将模型优化修改后，进行第二次模拟。分析对比一二次数据，参考国内外先进的方案思想，继续进行优化，经过数次优化后，对比几次的数据，得出结论。运用了2009年8月4日最新推出的Anylogicversion6.4.1professional，其中广泛应用于世界各地广场，运动场，地铁站等人群密集地的PedestrianLibrary(行人库)进行模拟。在人员疏散运动时间上，采用了日本学者Togawa的经验公式。在人员密度对速度的影响，楼梯疏散速度和通行流量

4、的确定方面，也都参考了西安科技大学张云明的硕士研究生学位论文中拟合的公式。一、研究过程（一）北京物资学院第二教学楼概况北京物资学院第二教学楼于2007年10月11日上午举行奠基仪式，2008年12月竣工投入使用。北京物资学院第二教学楼建筑面积12945㎡，建筑高度：30m投资额：4474万元。第二教学楼采用了“回形结构”的设计样式，所有教室均位于其四周，如此便增强了楼道及室内的采光度，加上中空设计，使整幢楼显得宽敞而通透。（二）国内外相关研究成果的利用计算疏散经验时间的公式很多，被广泛接受和应用的是日本学者Togawa的经验公式，是区域内待疏散总人数，w是输出口有效总宽度，n是输出口

5、通行系数（人/m*s），是疏散人员距离出口的距离，V是疏散时人员的平均速度。根据张云明对西安火车站连接候车大厅和各站台的西走廊观察统计，用Boltzmann曲线拟合得到水平通道疏散速度，是水平通道的通行速度，ρ是通道内的人员密度。用Gauss曲线拟合得到水平通道的通行流量：，是水平通道的流量，ρ是通道内的人员密度。同样，用Boltzmann曲线和二次多项式对楼梯内疏散速度和通行流量进行拟合，得到：（三）为简化研究所做出的一些假设忽略待疏散人员的一切个体特征，如性别，年龄，性格，认知水平，担任职务等等。五层模拟不易实现，简化为一层模拟，即所有人员都从几个楼梯口出现（source），向外

6、疏散。所有待疏散人员都非常理性，能够清楚判断哪个出口最近，且不论该出口是否拥挤，都会挑选距离最近的出口。待疏散人员数量根据各教室门上课表、教室座位数及预期到课率决定。文中所有的长度，距离等的单位是格，即二教的一块地板砖的长度。所有数据都是我们实地测量获得（附图2）。一、仿真及改进过程（一）Anylogic软件简介AnyLogic是一个专业虚拟原型环境，用于设计包括离散，连续和混合行为的复杂系统。AnyLogic所有的建模技术都是以UML-RT，Java和微分方程（若用户想要为连续行为建模）为基础的，这些也是目前大多数先进用户所熟悉的技术。AnyLogic也提供一系列针对不同领域的专业

7、库。AnyLogic的动态仿真具有独创的结构，用户可以通过模型的层次结构，以模块化的方式快速地构建复杂交互式动态仿真。AnyLogic的动态仿真是100%Java的，因此可以通过Internet访问并在Web页上显示。AnyLogic强大而灵活，并提供多种建模方法：基于UML语言的面向对象的建模方法，基于方图的流程图建模方法，Statecharts（状态机），分为普通的和混合的，微分和代数方程，用Java建模，AnyLogic的建模语言是UML-RT的扩展