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《基于acp方法的高層建筑火災(zāi)中人員疏散策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于ACP方法的高層建筑火災(zāi)中人員疏散策略研究胡玉玲2015年5月中圖分類號：TQUDC分類號：基于ACP方法的高層建筑火災(zāi)中人員疏散策略研究作者姓名胡玉玲學(xué)院名稱自動化學(xué)院指導(dǎo)教師王飛躍研究員答辯委員會主席涂序彥教授申請學(xué)位工學(xué)博士學(xué)科專業(yè)控制科學(xué)與工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年5月23日AStudyofEvacuationStrategiesforHigh-riseBuildingFiresBasedonACPMethodologyCandidateName：YulingHuSchoolorDepartment:Collegeo
2、fAutomationFacultyMentor:Prof.FeiyueWangChair,ThesisCommittee：Prof.XuyanTuDegreeApplied:DoctorofEngineeringMajor：ControlScienceandEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：May23th2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學(xué)位論文
3、中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)博士學(xué)位論文摘要建筑是人們工作生活的主要場所。近年來，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，以及空間的限制，高層建筑已成為國內(nèi)外諸多城市建筑的主流。高層建筑存在著結(jié)構(gòu)規(guī)模巨大、人員眾多、出口數(shù)量有限等特點，火災(zāi)作為突發(fā)性多發(fā)性災(zāi)害構(gòu)成了高層建筑內(nèi)人員生命安全的重大威脅。人員疏散是目前國內(nèi)外進行建筑應(yīng)急減災(zāi)的重要手段。如何有效地安排人員疏散、
4、提高疏散效率，是疏散研究的重要內(nèi)容。然而，高層建筑人員疏散系統(tǒng)是受人員、建筑結(jié)構(gòu)、災(zāi)難場景相互作用和影響的復(fù)雜系統(tǒng)，存在著難以準確建模、難以真實實驗研究的本質(zhì)性困難。本文從復(fù)雜系統(tǒng)研究的視角，以疏散管理策略的研究為切入點，以解決復(fù)雜系統(tǒng)建模、分析、管理與控制的ACP（人工系統(tǒng)、計算實驗、平行執(zhí)行）方法論為指導(dǎo)，研究了高層建筑火災(zāi)場景下人員疏散管理策略的評估、影響因素分析、以及策略優(yōu)化等問題。本文的主要研究工作包括以下幾個方面：第一，建筑火災(zāi)人員疏散的綜述研究。詳細總結(jié)了目前國內(nèi)外疏散及疏散策略研究的方法和現(xiàn)狀，在分析研究的困難與不足基礎(chǔ)上分析了應(yīng)用AC
5、P方法論的必要性與可行性。第二，高層建筑疏散系統(tǒng)的建模研究。以ACP方法論為指導(dǎo)，以智能體技術(shù)為核心，綜合空間網(wǎng)格與火災(zāi)數(shù)值模擬技術(shù)，構(gòu)造了人工疏散系統(tǒng)，解決了疏散系統(tǒng)建模的難題。同時，為后續(xù)疏散策略的研究提供了模型基礎(chǔ)。第三，基于火災(zāi)場景的疏散策略評估研究。以人工疏散系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合具體火災(zāi)場景，利用計算實驗的設(shè)計方法對多種疏散策略進行了量化的評估研究。一方面，給出了基于ACP方法對策略評估的具體方法；另一方面，驗證了疏散策略應(yīng)基于災(zāi)難場景制定的思想，對于真實火災(zāi)疏散策略的評估和制定具有指導(dǎo)性作用?？紤]到系統(tǒng)的不確定性，蒙特卡羅模擬的思想被引入到了計
6、算實驗當中。第四，人因?qū)κ枭⒉呗杂绊懙牧炕芯俊Ｊ枭⑦^程涉及到大量的確定與不確定因素，其中人的因素對疏散過程及疏散效率起著至關(guān)重要的影響?；谌斯な枭⑾到y(tǒng)模型，以前一部分研究確立的火災(zāi)場景和高效率的疏散策略為背景，利用多變量的正交和均勻計算實驗設(shè)計與模擬方法實現(xiàn)了人群密度、人員年齡構(gòu)成、人員性別比例三項客觀人因，以及疏散前時間與疏散者性格兩項主觀人因?qū)κ枭⒉呗杂绊懙牧炕芯俊北京理工大學(xué)博士學(xué)位論文獲得的量化實驗數(shù)據(jù)可為建筑內(nèi)人員的合理分布提供重要的參考。第五，提出群組疏散的管理策略。兼顧疏散管理策略的可實施性與路徑尋優(yōu)的簡單實用性，基于圖論理論設(shè)計
7、了群組疏散者的最短疏散路徑，研究了不同規(guī)模的疏散群組的疏散過程與疏散效率，通過計算實驗獲得了優(yōu)化的群組規(guī)模等研究結(jié)論。創(chuàng)新性地提出了一種新的有效疏散管理策略。第六，提出了基于平行執(zhí)行的疏散策略優(yōu)化方法。由于疏散是復(fù)雜的動態(tài)過程，疏散策略的優(yōu)化是一個難題。基于ACP平行系統(tǒng)的內(nèi)涵與功能，結(jié)合疏散管理需求提出了平行疏散系統(tǒng)的框架。以平行疏散系統(tǒng)為基礎(chǔ)設(shè)計了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的平行互動調(diào)節(jié)機制，給出了基于這種平行互動機制的疏散策略動態(tài)優(yōu)化方法。本文基于ACP方法論，對高層建筑火災(zāi)人員疏散策略相關(guān)問題進行了深入研究，有助于人們更好地認識高層建筑火災(zāi)應(yīng)急疏散過程，指導(dǎo)
8、人員的有效疏散，提高人因?qū)?yīng)急疏散影響的理性認識。同時，為解決建筑火災(zāi)應(yīng)急疏散管理提供一個新的
