建筑物內(nèi)行人流疏散動(dòng)態(tài)演化博弈研究.pdf

1、隨著人民生活水平的不斷提高，城市化進(jìn)程的不斷加快，現(xiàn)代城市各類公共場(chǎng)所人口和資源不斷集中，各種風(fēng)險(xiǎn)和非常規(guī)突發(fā)事件的威脅日益凸現(xiàn)。非常規(guī)突發(fā)事件引起的行人疏散過程中的擁擠踩踏等群體災(zāi)難性事故后果往往是很嚴(yán)重的，造成的社會(huì)影響也非常惡劣。人們對(duì)城市安全的重視程度越來越高。為保證人們的人身安全，開展對(duì)公共場(chǎng)所高密度行人群體疏散模擬仿真、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急管理等多方面科學(xué)探索研究具有重要的意義。目前，疏散研究吸引了不同專業(yè)背景的學(xué)者，成為最具研究

2、價(jià)值的課題之一。針對(duì)行人疏散本文主要圍繞元胞自動(dòng)機(jī)模型和演化博弈理論模型進(jìn)行研究，主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　首先，基于元胞自動(dòng)機(jī)模型，構(gòu)建行人疏散過程中競(jìng)爭(zhēng)行為與合作行為的收益參數(shù)，利用收益參數(shù)值來確定行人的移動(dòng)規(guī)則，然后在不同系統(tǒng)規(guī)模、出口寬度、行人密度條件下進(jìn)行模擬仿真，統(tǒng)計(jì)疏散時(shí)間。通過比較分析發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)規(guī)模和出口寬度一定的條件下，行人疏散時(shí)間隨行人密度的增加呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì);在系統(tǒng)規(guī)模和行人密度一定的條件下，行人疏散

3、時(shí)間隨出口寬度的增大呈負(fù)指數(shù)減小趨勢(shì);緊急疏散條件下高密度行人采取合作行為有利于提高疏散效率。
　　其次，為了促使緊急疏散條件下高密度行人選擇合作行為，提出懲罰機(jī)制下囚徒困境的元胞自動(dòng)機(jī)模型。采用弱囚徒困境量化行人行為的收益，利用懲罰力度作為對(duì)行人選擇競(jìng)爭(zhēng)行為的懲罰，討論Von Neumann鄰域和Moore鄰域中，行人競(jìng)爭(zhēng)行為在不同初始狀態(tài)下與懲罰力度的關(guān)系，從而進(jìn)一步對(duì)行人密度分別為0.6和0.8的情況進(jìn)行仿真。通過分析發(fā)現(xiàn)，

4、在疏散過程中，行人行為的變化速度與鄰域的個(gè)數(shù)有關(guān)，鄰域數(shù)量越多，行人行為越不容易改變;懲罰力度越大，選擇競(jìng)爭(zhēng)行為的行人承擔(dān)的損失越大，從而有利于行人群體合作行為的涌現(xiàn);行人密度越大，行人行為越不容易改變，在相同的行人密度和懲罰力度條件下，行人行為概率隨時(shí)間變化的趨勢(shì)與行人初始狀態(tài)無關(guān)。
　　最后，基于行人的外部視角，建立復(fù)制動(dòng)態(tài)演化模型，研究有管理部門引導(dǎo)者參與的情況下行人選擇競(jìng)爭(zhēng)行為與合作行為的演化規(guī)律。在高密度行人緊急疏散過程