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三维空间行人疏散的元胞自动机模型

胡俊 游磊

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三维空间行人疏散的元胞自动机模型

胡俊, 游磊

A cellular automata model of pedestrian evacuation in three-dimensional space

Hu Jun, You Lei
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  • 为了有效刻画行人在三维空间中的疏散状况,结合阶梯因素提出了一种新的三维元胞自动机模型. 该模型首先基于位置吸引力和碰撞可能性给出了行人移动概率的计算公式,并通过定义元胞演化过程阐述其疏散策略. 同时,利用建立的仿真平台进行实验,深入分析了疏散时间、出口流率、出口宽度、初始行人密度以及系统平均速度之间的关系,以此获得更加符合实际情况的行人流特征. 结果表明,疏散时间、出口流率与初始行人密度呈现正相关,而与出口宽度呈现负相关,并且系统平均速度和出口宽度对于最优疏散时间存在一个理想阈值.
    In order to effectively depict the evacuation process in three-dimensional space, combining with the ladder factors, a novel three-dimensional cellular automata model is proposed. Based on the position attraction and collision possibility, the model presents a formula for calculating the transition probability, and expounds the evacuation strategy through defining the cellular evolutionary process. Meanwhile, experiments are conducted using the simulation platform to study the relationships between evacuation time, exit flow rate, exit width, original pedestrian density and system average velocity. The results show that evacuation time and exit flow rate have a positive correlation with original pedestrian density, and a negative correlation with exit width; in addition, concerning the optimum evacuation time, there exists a desirable threshold value for system average velocity and exit width.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61304187)、新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-12-0764)和四川省科技计划(批准号:2014JY0111)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61304187), the Program for New Century Excellent Talents in University of China (Grant No. NCET-12-0764), and the Scientific Research Fund of Sichuan Province, China (Grant No. 2014JY0111).
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-15
  • 修回日期:  2014-03-06
  • 刊出日期:  2014-04-05

三维空间行人疏散的元胞自动机模型

  • 1. 北京交通大学交通运输学院, 北京 100044;
  • 2. 电子科技大学电子工程学院, 成都 611130
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61304187)、新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-12-0764)和四川省科技计划(批准号:2014JY0111)资助的课题.

摘要: 为了有效刻画行人在三维空间中的疏散状况,结合阶梯因素提出了一种新的三维元胞自动机模型. 该模型首先基于位置吸引力和碰撞可能性给出了行人移动概率的计算公式,并通过定义元胞演化过程阐述其疏散策略. 同时,利用建立的仿真平台进行实验,深入分析了疏散时间、出口流率、出口宽度、初始行人密度以及系统平均速度之间的关系,以此获得更加符合实际情况的行人流特征. 结果表明,疏散时间、出口流率与初始行人密度呈现正相关,而与出口宽度呈现负相关,并且系统平均速度和出口宽度对于最优疏散时间存在一个理想阈值.

English Abstract

参考文献 (22)

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