基于加权voronoi图的群体疏散研究

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1、遣寧辩故營Ｕｎｉｖｅｒｓｉ巧ｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｉａｏｎｉｎｇ损±等恆巧交，＇ｉＴＨＥＳＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥＩＳＦＯＲＭＡ■ｉ真．；？ｉ：難＜ｉ，．ｒ，？ｉＪ－＾基于加权Ｖｏｒｏｎｏｉ图的群体疏散研究＇■ｊ．＇■－作者；张虎！ｊ指导教师：陈雪波教授学科：控制科学与工程答辩日期：２０１６年１月９曰独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研１究成果。尽我所知，

2、除了文中特别加＾标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得迂宁科技大学或其它教育机构一的学位或证书而使用过的材料，与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＾／＾论文作者签名；恭色日期：ｉ年月７日（关于论文使用援权的说明本人完全了解化宁科技大学有关保留：学校有权、使用学位论文的规定，即：保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅学校可Ｗ公布论文的全部或部１、。分内容，可＾采用影印缩印或其他复制手段保存论文：保密□在年解密后适用本授权书本学位

3、论文属于。＂＂□Ｖ）不（＾＾上内打保密请在方框漱広円期Ｗ峰ｆ论文者签：：月作名ｉ导教签：钓月曰指师名Ｗ了Ｖ分类号X913.3密级公开UDC单位代码10146学号132081100178硕士学位论文基于加权Voronoi图的群体疏散研究研究生姓名：张虎指导教师：陈雪波教授工作单位：辽宁科技大学论文提交日期：2016年1月7号答辩日期：2016年1月9号学位授予日期：授予单位：辽宁科技大学论文评阅人：陈雪波教授工作单位：辽宁科技大学论文评阅人：李梅娟教授工作单位：鞍山师范学院答辩委员会主席：薛定宇教授工作单位：东北大学Thestudy

4、ofmassevacuationproblemsbasedonweightedVoronoiAthesisSubmittedtoUniversityofScienceandTechnologyLiaoningbyZhangHu(MajoringinControlScienceandEngineering)Supervisor:Prof.ChenXueboJanuary7,2016中文摘要中文摘要目前，我国正处在社会转型期，城市人口急剧增加、社会活动频繁、大型集会活动增多，使公共安全问题成为现在发展中亟待解决的重大问题。因此，研究公共场所群体聚集现象及群

5、体疏散特性，探寻合理的群体组织及疏散模式，寻求降低事故风险的方法和途径是一个非常重要的研究课题。在大规模的群体疏散过程中，由于疏散对象所处空间位置各异，因此对应紧急情况下各自时空路径的判断和选择各不相同，如何优化大规模疏散对象各自的时空路径，从整体上提高系统的应急性能，也是亟待解决的问题。本论文的主要研究工作如下：（1）从群体和群体行为的特性入手，研究群体速度、密度、流量等特性之间的关系。根据Voronoi图能够很好的体现复杂群体系统之间互联关系的几何特性，本文提出了逐点规划生成加权Voronoi图的方法。在Voronoi图理论的基础上，将社会动力学模

6、型和群体特性结合对群体中的单个个体建立模型，通过MATLAB仿真实验与实际群体疏散的比较，验证了模型的可行性。（2）本文提出了危险密度区域的概念，得到可能存在危险的区域。从而，制定复杂群体系统的疏导规则，及时疏导相关区域的群体，防止群体中存在的隐藏危机及踩踏事件的发生。（3）通过实验证明不同的群体分布情况和出口状况直接影响了群体的疏散过程。另外，本文提出了复杂网络吸引强度的概念，并根据吸引强度动态地调整出口的权值。通过确定的权值与加权Voronoi图的原理结合划分每个出口的加权Voronoi区域。实验仿真证明了所提方法的可行性，在合理的出口权值调整下，

7、群体的疏散效率将大大的提高，为实际的群体疏散制定可行的疏散方针。关键词：群体疏散；加权Voronoi图；复杂网络；社会动力学iiABSTRACTABSTRACTAtpresent,ourcountryisinaperiodofsocialtransformation.Withtherapidincreaseofurbanpopulation,frequentsocialactivitiesandlargegatherings,publicsafetyhasbecomeamajorissuetoberesolvedcurrently.Therefore,

8、studythephenomenonofcollectivegatheringinpublic