基于多智能体的地铁车站行人疏散仿真及其内部设施布局优化

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1、阶衣？＊搭ｆＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ（￡＾论支题目基于多智能体的地铁车站行人疏散仿真及其内部设施布局优化专业学位类别工程硕±学号２０１２２２０８０６３１作者姓名＾指导教师许焕卫副教授独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果，。据我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过

2、的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名；日期：年《月日集為论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：许砖＾心女日期；处

3、｜王年名月、衣分类号密级注1UDC学位论文基于多智能体的地铁车站行人疏散仿真其及内部实施布局优化（题名和副题名）王浩（作者姓名）指导教师许焕卫副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称机械工程提交论文日期2015.04论文答辩日期2015.05学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》EVACUATIONSIMULATIONOFSUBWAYBASEDONMULTI-AGENTSANDTHEOPTIMIZATIONOFTHEINTERNALFACILITIESLAYOUTAMaste

4、rThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MechanicalofEngineeringAuthor:WangHao王wAdvisor:AssociateProf.XuHuan-weiSchool:TheSchoolofMechatronicsEngineeringofUESTC摘要对紧急状况下地铁车站行人安全疏散的可靠性研究有重大的现实意义。工程人员常利用公式来求解地铁车站行人疏散所需要的时间，以此来评价地铁车站行人疏散系统的可靠性。这种方式首先计算的结果不准确，其次不能很好的评估行人疏

5、散过程中可能存在的问题。同时，对地铁车站站厅内行人疏散瓶颈设施检票闸机的研究多集中在数量及利用率方面，对其位置及布置方式研究较少。为更好的对地铁车站行人疏散系统进行定性与定量的评价，本文从仿真角度出发对地铁车站行人疏散系统进行可靠性分析，同时采用仿真与遗传算法相结合的方式对地铁车站内部设施进行了布局优化研究。本文以成都市春熙路地铁站为研究背景，开展了相关研究。主要工作内容如下：（1）通过对地铁站台厅分析并结合行人在地铁车站分布规律，对站台厅进行数学建模研究。将站台厅划分成相等大小的离散网格，从而将站台厅离散化。（2）通过对地铁站内行人疏散时心理与行为的分析，结合元胞自动机及多智能体理论对地铁

6、站内行人进行数学建模。本文行人在疏散过程中遵循最短路径原则，同时行人疏散准备时间、速度、耐心指数各不相同，此外行人还具有亲情行为、从众行为及规避障碍物等一系列智能行为。（3）将数学模型转化为计算机能识别的模型。利用C++语言基于VisualStudio平台编写了疏散仿真软件，并给出了疏散仿真软件中C++类的结构与逻辑关系，同时利用编写的疏散仿真软件对地铁站厅进行1020人规模的疏散仿真。（4）利用编写的疏散仿真软件对地铁站台厅进行了500次830人规模的疏散仿真。通过疏散仿真得到行人安全疏散所需要的时间，分别利用正态拟合和鞍点逼近计算出地铁站台厅行人疏散系统的可靠性。通过研究发现春熙路地铁站

7、行人安全疏散可靠性低于0.96，说明地铁车站内部设施布局需要进一步优化。同时对影响行人疏散系统的几个关键参数进行定量分析，并根据分析结果给出了一些利于行人安全疏散的指导性意见。（5）根据站台厅行人疏散仿真观察到的拥堵现象，针对站台厅提出三种方式的优化改进方案，并详尽的分析了其优缺点。通过仿真与遗传算法相结合的方式对站厅内行人疏散瓶颈设施检票闸机进行了布局优化。通过对地铁车站内部设施布局优化提高了地铁车站的利用