“人员疏散仿真系统”简介

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“人员疏散仿真系统”简介

在本文第章所建立的模型的基础上,笔者开发了人群疏散仿真系统巨护巨、。该系统主要面向的用户有场馆设计师、场馆的安全管理人员以及群众集会的管理人员等。通过该系统,用户可以仿真在不同情况下,场馆的人员疏散状况。对仿真过程中显示出来的不安全因素,可以通过对建筑物进行修改,或增强管理措施,制定相应预案等方式加以处理,从而增强现实中的安全性。疏散仿真模型的发展是无限的,随着模型中考虑的因素越来越全面,模殉的川青粗为也越来越强。因此,在仿真软件的开发时就必须考虑到今后的扩展,将整个系统的功能以模块的方式划分开来,便于今后加入新的考虑因索。

目前,系统中已经完成了本文第章模型的基本内容,对于模型其余部分以及将来可能有的扩展,系统可以很容易地在现有的基础上加以扩充。在目前的版本中,已经具有了以下功能。第一,对场馆空间规模的扩展。第二,通过系统提供的与个体相关的三个参数,可以模拟不同状况下的疏散动态。第三,系统可以在用户指定的区域随机布设指定数目的个体,作为初始状态来进行疏散模拟。定运动方向和大小的过程构成了个体的战术级决策,又被称为局部路径规划。回顾方向选取模型中,需要考虑到所选取方向上障碍的影响,当受阻时我们设定个体以某一概率调整自己的运动方向,该调整即方向角增量.

运动不受阻碍,此时不做调整。为,运动受到阻碍时,才作调整。但是很有可能一次随机调整的方向仍然受阻,因此,为仿真系统设定常数,用以代表最多可以尝试方向选取的次数,如时,任何个体在战术决策时遇到障碍,都可以尝试多达次的一定范围内变化的随机方向, 经过了战略级和战术级决策的个体并不能保证完全避免与动态障碍物的冲突,尤其是运动过程中与其他人员的冲突。运动过程中检测到的冲突一般会使个体改变原先的战术决策,进行临时策略调整,即动作级反应式决策,更通用的术语为碰撞检测与避免。为了避免碰撞检测与冲突消解带来的计算复杂性,我们采用三步式决策法.

决策包括战术决策,可能包括战略决策—当该仿真时间步上实现了一个子目标、需要确立下一目标的时候。在时刻进行决策,时隔三步之后,在时刻再次进行决策。而在和时刻,如果检测到动态障碍物的冲突,则个体被迫放弃原来决策的结果而做出反应,此时人往往是条件反射式的采取保护行动,稍做调整,然后重新规划。需要强调的是,任何时间步上,如果一个子目标己经实现,此时不管个体处于一次运动中的哪一个阶段,都要重新进行战略和战术决策,确立下一个目标并规划局部路径,原先的一次运动结束,新一轮的一次运动开始。

总之,个体的战略战术决策属于主动性决策,而动作级反应式决

策属于被动性决策,它们共同描述了处于动态变化环境中的个体为实现自身快速疏散所采取的策略。处在动态环境下的个体首先进行战略决策,确定当前运动目标,然后观察局部环境,进行战术决策,确定当前运动方向和速度,然后一次运动开始,该一次运动包含了仿真运行中的三步动作,理想情况下一次运动不受阻碍,以战术决策确定的方向和速度完成所有的这三步动作,否则,当某一步由于冲突的出现不能进行时,在进行下一轮的三步式决策之前维持原地不动。一次运动结束后,新的一次运动开始。如此反复,直至某一时间步当前目标实现,然后重新执行战略决策确立新的目标,下一轮循环开始. 经过战略战术决策,在已知运动方向和速度大小的情况下,可以用拉格朗日法描述个人的运动轨迹.

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