管理研究方法文獻(xiàn)綜述

1、.人群疏散研究城市化進(jìn)程的發(fā)展和人群疏散的研究同等重要，一旦緊急事件發(fā)生，疏散不 及時(shí)會(huì)造成大量人員傷亡。文章介紹了國(guó)內(nèi)外人員疏散模型，分析比較了不同的 疏散模型的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)了微觀仿真模型建立流程圖，提出了疏散仿真研究的重 點(diǎn)和難點(diǎn)，指出了目前研究存在的不足。國(guó)外對(duì)于人群疏散的研究已經(jīng)有幾十年 的歷史了。早在上世紀(jì)的二戰(zhàn)后，在英國(guó)對(duì)人群疏散方面的探究開始了。隨著對(duì)人群疏散研究的越來越多的迫切要求，其在隨后的幾十年里得到了快速的發(fā)展。 來自日本的kikuji Togawa1首先對(duì)人群疏散的時(shí)間的進(jìn)行了研究， 通過大量的數(shù) 據(jù)研究和進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，提出了疏散時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)理論，直到現(xiàn)在也被許多的疏散

2、模擬仿真中作為參考廣泛的使用。另一關(guān)鍵的人物就是J.Fruin2,其在1971年將行人的速度與密度進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究，做了大量數(shù)據(jù)探索從而得出這兩種因素之間 的關(guān)系。隨后，如 Henderson3等人在不同的建筑、不同的因素等條件下，對(duì)這 兩個(gè)因素進(jìn)行了更加深入的研究。人群疏散仿真研究更多考慮了人群流動(dòng)的特 性、行人行走的特性等更加符合現(xiàn)實(shí)的因素，發(fā)展出了宏觀的人群疏散模型，發(fā)展出排隊(duì)模型、博弈模型、路徑選擇模型等宏觀模型4。在微觀模型中，考慮了行人的恐懼心理、從眾心理、行人之間的作用關(guān)系、 應(yīng)急反應(yīng)等人類與生俱來的特性，研究出 Agent模型、社會(huì)力模型、元胞自動(dòng)機(jī) 模型、格子氣模型、磁場(chǎng)力模型等

3、更加接近現(xiàn)實(shí)的模型 。元胞自動(dòng)機(jī)最早是由 美國(guó)的von Neuman6提出的，隨后被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)方面研究中，人群疏散 也應(yīng)用了元胞自動(dòng)機(jī)，發(fā)展出元胞自動(dòng)機(jī)模型。隨后，國(guó)外許多研究者在此模型 的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的研究拓展看法。Pablo Cristian Tissed7通過元胞自動(dòng)機(jī)模型對(duì)在火災(zāi)的條件下的建筑模型和具有不同的條件出口的模型進(jìn)行疏散研究，并且為了支持此模型，提出名字為EVAC的疏散系統(tǒng)，此系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)、建造、執(zhí)行 和分析不同建筑物的不同的結(jié)構(gòu)。Kazuhiro Yamamoto8提出實(shí)數(shù)編碼的元胞自動(dòng) 機(jī)模型作為新的值模型用于行人的動(dòng)態(tài)模型。Masakuni MuramatsJ9

4、提出利用具有偏隨機(jī)行人的格子氣模型在具有固定密度的開方邊界條件的通道中模擬行人 逆流。Yusuke Tajima10研究了在T形狀的通道中人流狀態(tài)，使用了格子氣模型 進(jìn)行模擬，并且更新了格子氣的規(guī)則，優(yōu)化了在支通道中行人在什么情況轉(zhuǎn)彎進(jìn) 入主通道之中。Dirk Helbing11提出社會(huì)力模型，相互作用的行人電腦人群模擬 標(biāo)明社會(huì)力是能夠準(zhǔn)確的模擬人群疏散系統(tǒng)的。.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)對(duì)于這方面領(lǐng)域的研究較晚正在起步中，與國(guó)外的研究比還是有較大的差距的，我國(guó)在90年代才開始進(jìn)行研究12。經(jīng)過多年的研究與拓展開發(fā)，我國(guó) 許多研究者也取得一定的成就。對(duì)樓房進(jìn)行 3D建模，進(jìn)行仿真研究。通過3dmax

5、軟件建立樓房3D模型，將3D模型轉(zhuǎn)化為2D網(wǎng)格模型，多人群疏散的過程進(jìn)行詳 細(xì)的研究。分別在單層的樓房模型、雙層的樓房模型的疏散時(shí)間進(jìn)行總結(jié)， 分析 行人的移動(dòng)規(guī)則與運(yùn)動(dòng)特性130劉金平14等人提出利用多智能體和元胞自動(dòng)機(jī)研究人數(shù)疏散。WeiguoSon5等將社會(huì)力模型引入格子氣模型之中設(shè)計(jì)一種新的格子模型，被稱為多 格子模型，人群疏散更加優(yōu)化。R.Y.Guo16對(duì)多格子模型進(jìn)一步優(yōu)化，提出MLG （動(dòng)態(tài)格子氣模型），解決了格子氣模型沿著對(duì)角線移動(dòng)是行走的距離與其他方向所走的距離不一樣的問題。Xi weiGuo17等在MLG模型的基礎(chǔ)上提出HLG模 型，此模型加入了行人受傷因素對(duì)行人疏散的影響

6、。Xi wei Gu18等在其所提的HLG的基礎(chǔ)上又提出了 E-HLG模型，由于不是每個(gè)國(guó)外對(duì)于人群疏散的研究已 經(jīng)有幾十年的歷史了。早在上世紀(jì)的二戰(zhàn)后，在英國(guó)對(duì)人群疏散方面的探究開始 了。隨著對(duì)人群疏散研究的越來越多的迫切要求，其在隨后的幾十年里得到了快速的發(fā)展。來自日本的kikuji Togawa首先對(duì)人群疏散的時(shí)間的進(jìn)行了研究，通 過大量的數(shù)據(jù)研究和進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 提出了疏散時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)理論，直到現(xiàn)在也被 許多的疏散模擬仿真中作為參考廣泛的使用。另一關(guān)鍵的人物就是J.Fruin,其在1971年將行人的速度與密度進(jìn)行關(guān)聯(lián)研究，做了大量數(shù)據(jù)探索從而得出這兩種 因素之間的關(guān)系。隨后，如Hende

7、rson等人在不同的建筑、不同的因素等條件下， 對(duì)這兩個(gè)因素進(jìn)行了更加深入的研究。袁建平19等將人群疏散動(dòng)力學(xué)模型建立在對(duì)個(gè)體人員在周圍人群影響下的 全局運(yùn)動(dòng)分析，主要由前后行人的影響和行人的自主驅(qū)動(dòng)力影響兩個(gè)因素決定， 最終有效的指導(dǎo)公共建筑及交通系統(tǒng)的人員疏散設(shè)計(jì)。譚惠麗20等利用偏向隨機(jī)行走格子氣模型中方向選擇概率， 以及元胞自動(dòng)機(jī)模型中的碰撞規(guī)則， 建立元 胞自動(dòng)機(jī)行人流模型，對(duì)房間內(nèi)的逃生行人流進(jìn)行了模擬和研究， 最終結(jié)果得出 了出口寬度與逃生時(shí)間的標(biāo)度關(guān)系。陳錦昌21等在二維元胞自動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上提出2.5維元胞自動(dòng)機(jī)的新概念。陸卓謨田等為了指導(dǎo)火災(zāi)中的人群疏散，研究了 一種新的人群疏

8、散模型用于提高人群疏散仿真的真實(shí)性。通過分析個(gè)體對(duì)火災(zāi)警 報(bào)的不同響應(yīng)時(shí)間，個(gè)體在疏散過程中采取的不同運(yùn)動(dòng)速度，個(gè)體間的組合運(yùn)動(dòng)方式，個(gè)體的出口選擇等因素對(duì)人群疏散的影響，建立了個(gè)體行為特征與元胞自動(dòng)機(jī)相結(jié)合的人群疏散模型。馬駿馳23在上述研究的基礎(chǔ)上，初步建立了基于 可靠性的安全疏散優(yōu)化控制方法。封金煜24在其碩士論文中所做的研究是將multi-grid模型進(jìn)行擴(kuò)展。multi-grid模型是將社會(huì)力模型與格子氣模型結(jié)合在一起，形成的一種新的模型。 相互之間作用力包括排擠力、排斥力、摩擦力，其作為被動(dòng)的因素用于人群疏散 之中。在決策理論中，行人會(huì)根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)或者是社會(huì)規(guī)則選擇最優(yōu)的解決方

9、法，本文中行人為獲得良好的疏散行為， 也就是盡快到達(dá)出口，會(huì)選擇里門口近 的方向并且人群密度較低的方向。 本文將人群密度因素加入多網(wǎng)格模型之中， 人 群密度因素就成為了影響行人所選擇的方向的一個(gè)因素。.人群疏散未來研究方向研究以禱圓形情況下的啟發(fā)式力學(xué)模型25的計(jì)算方法，考慮行人的形狀隨速 度變化對(duì)仿真結(jié)果的影響，在描述三維運(yùn)動(dòng)時(shí)，結(jié)合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)理論， 解決仿真過程會(huì)出現(xiàn)行人接觸和震蕩等問題，并且得到更符合實(shí)際的三維運(yùn)動(dòng)行 為。構(gòu)建符合行人流的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， 探索估算行人疏散時(shí)間的計(jì)算方法， 建立 更精確的費(fèi)用函數(shù)，以提高疏散仿真模型的精度260研究非規(guī)則幾何形狀建筑物內(nèi)的行人疏散仿真

10、，提高仿真模型的適用范圍。建立中觀模型，考慮行人的流 量變化受相鄰區(qū)域密度和擁擠程度的影響，建立考慮行人動(dòng)力學(xué)特性的流量傳輸 模型以及隨機(jī)條件下的均衡分配模型，以提高大規(guī)模人群疏散仿真的計(jì)算效率。 運(yùn)用大數(shù)據(jù)對(duì)于模型參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定27,對(duì)各類仿真模型以及仿真軟件的結(jié)果進(jìn) 行綜合的對(duì)比。參考文獻(xiàn)1 Togawa K.4049)Escapes from a Large AreaJ.日本建篥學(xué)會(huì)文幸艮告集.號(hào)外，學(xué)循W演要旨集,1965.Fruin J,Marshall R.ACCELERATING MOVING WALKWAY SUMMARYJ.Cost Effectiveness,1978.HEN

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