安全管理土木工程论文提纲

论文题目：基于社会力模型的地铁车站乘客疏散模拟研究

摘要：近年来,我国地铁工程的快速发展在极大缓解大中城市交通拥堵压力的同时,其安全问题也日益凸显,一旦发生地铁设备故障、恐怖袭击等突发事件,极易造成大规模的人员伤亡和财产损失,并产生不良的社会影响。而地铁作为城市公共交通设施,不宜针对各种类型的突发事件进行频繁的大规模疏散演练。因此,了解乘客在地铁突发事件下的疏散心理和行为特征,是制定科学严谨的应急疏散预案、设计合理有效的应急疏散培训及演练的基础条件。此外,考虑利用现有的计算机仿真模拟技术,构建科学合理的地铁突发事件应急疏散演练平台,探寻不同突发事件类型下不同疏散策略的优劣,选择适当的应急疏散方式,从而进一步确保地铁突发事件时乘客能够快速疏散至安全区域,并为地铁应急管理工作人员提供科学有效的理论与技术支撑。本文以天津地铁十号线一期工程项目资料为基础,通过查阅国内外文献,了解人员疏散行为科学理论及其研究方法,总结现有的人员疏散模型及其改进方向,对比不同疏散模拟软件的适用性。论文通过问卷调查和统计分析,对中国地质大学（北京）安全工程专业和土木工程专业的224名学生开展问卷调查,搜集相关心理行为信息,并结合SPSS22.0的统计分析功能,得出影响地铁突发事件下乘客疏散心理行为反应的相关因素,包括乘客性别、身体状况、搭乘频率、自动扶梯工作状态及疏散标识位置等。论文选用基于社会力模型的AnyLogic软件进行了疏散过程的仿真模拟,在天津地铁十号线金贸产业园站物理模型构建的基础上,建立了站台层与站厅层的行人疏散行为逻辑数学模型,通过模拟观察地铁突发事件下乘客的应急疏散过程,分析了不同疏散场景下不同疏散策略的疏散效果。经过多组疏散模拟对比后发现,在地铁突发事件乘客紧急疏散时,自动扶梯保持正常上行可以节省疏散时间,提高疏散效率。论文通过分析疏散过程中各组疏散通道、疏散出口的通过人数随时间变化情况以及站台层行人密度变化情况,提出了基于密度分配的疏散策略优化方案,借助Java编程,在疏散模型中优化乘客局部疏散行为规则。经模拟验证,优化后的疏散方案可将疏散效率提高约3.4%,从而为地铁安全管理人员制定更为有效的应急疏散方案提供科学依据。

关键词：地铁车站;突发事件;疏散行为;社会力模型;AnyLogic建模

学科专业：安全工程

摘要

abstract

1 引言

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究目的与意义

1.2 研究现状

1.2.1 地铁人员疏散模型研究

1.2.2 地铁人员疏散行为研究

1.2.3 地铁人员疏散策略研究

1.2.4 存在问题

1.3 研究内容

1.4 技术路线

2 地铁车站突发事件人员疏散理论基础

2.1 地铁车站突发事件

2.2 地铁车站突发事件人员疏散时间

2.3 地铁车站人员疏散行为理论

2.3.1 乘客的个体特征

2.3.2 乘客的生活习性及文化属性

2.3.3 乘客的心理特性

2.3.4 周边的环境特性

2.3.5 乘客的自组织行为

2.4 地铁车站人员疏散模型——社会力模型

2.5 本章小结

3 地铁车站突发事件乘客疏散行为调查分析

3.1 问卷设计与开展

3.1.1 调查问卷内容设计

3.1.2 调查对象选择及开展情况

3.2 问卷调查的数据分析

3.2.1 调查数据统计分析方法及原理

3.2.2 描述性频率分析

3.2.3 地铁乘客疏散行为相关性因素分析

3.3 本章小结

4 地铁车站突发事件乘客疏散模拟模型建立

4.1 建模平台介绍——AnyLogic

4.2 天津地铁十号线工程概况及典型车站选取

4.2.1 基本概况介绍

4.2.2 典型车站选取

4.3 疏散场景及边界条件设定

4.3.1 疏散场景设定

4.3.2 边界条件设定

4.4 AnyLogic疏散模拟设计

4.4.1 构建物理环境

4.4.2 设定基本参数

4.4.3 建立疏散逻辑

4.4.4 添加智能体组件

4.4.5 交互界面设计

4.5 本章小结

5 地铁车站突发事件乘客疏散模拟数据统计与分析

5.1 基本场景疏散

5.1.1 最大流量时

5.1.2 列车定员时

5.1.3 列车超员时

5.2 疏散策略优化

5.2.1 原始场景疏散分析

5.2.2 疏散策略优化分析

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录1 地铁乘客疏散心理行为调查问卷

附录2 程序源代码