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人行走的最佳速度模型

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大型公共建筑物人员应急疏散模型

第29卷,第4期 中国铁道科学Vol 129No 14  2008年7月 C HINA RA IL WA Y SCIENCE J uly ,2008  文章编号:100124632(2008)0420132206 大型公共建筑物人员应急疏散模型 王富章1,2,王英杰2,李 平2 (1.北京交通大学交通运输学院,北京 100044; 2.中国铁道科学研究院电子计算技术研究所,北京 100081) 摘 要:已经完成和正在开发的大型公共建筑物人员应急疏散模型有20多种,基本上可归结为网络节点模型。不同模型的主要区别在于模型的空间划分、疏散人员特征的处理和疏散人员个体行为特性的处理3个方面。模型的空间划分大体分为细网格和粗网格2类;疏散人员特征处理方法分为个体或群集2种;疏散人员个体行为特性处理方法分为不考虑人员的行为、方程式行为分析、行为隐含、行为准则、人工智能模拟5大类。国外比较典型的模型有EXIT T ,EVACN ET ,SIMUL EX ,EXODUS 和BFIRES 。国内比较典型的模型有疏散时间计算模型、群集疏散模型、地下商业建筑疏散预测模型、网格疏散模型和地下大型商场疏散模型。铁路大型客运站应研究建立风险评估模型、三维多尺度模型、预警及疏散模型和多维可视化预案。 关键词:应急疏散模型;大型公共建筑物;公共安全 中图分类号:U298:X913 文献标识码:A  收稿日期:2008201215;修订日期:2008205206  基金项目:科技部科研院所专项基金项目(NCSTE2007206)  作者简介:王富章(1962— ),男,江苏泰州人,研究员,博士研究生。 城市的交通枢纽、体育场馆、购物中心等大型公共建筑物一旦发生火灾、人员拥挤踩踏、恐怖袭击等突发性公共安全事件,如果处置不当,会给人民生命和财产带来巨大的损失。国内外专家学者从不同角度对此进行了一系列研究,本文概述大型公共建筑物应急疏散问题研究方法、国内外典型的公共建筑物应急疏散模拟软件及数学模型,以供研究建立我国铁路大型客运站旅客应急疏散模型借鉴。 1 应急疏散研究方法及模型 20世纪80年代起,随着计算机的发展,人们 开发了许多用以描述建筑物内人员疏散特性的软件和模型。据统计已经完成的和正在开发的疏散模型超过20种[1]。总体上,这些模型都可归结为网络节点模型,即建筑各部分的空间布局用网络来表示,然后在此网络的基础上确定人员在建筑物内的位置及疏散移动路线,进而确定疏散时间。虽然每个模型分别从不同角度来模拟人员在建筑物内的疏散行为,其性能、效果及适用范围各不相同,但从目前建立的数学模型及模拟方法来看,主要区别在于模型的空间划分、人员个体特性、行为特性3个方面。 111 模型的空间划分 模型的空间划分是指建立模型时如何分隔建筑 物空间。目前空间划分方法大体分2类:细网格类(Fine Network )和粗网格类(Coarse Network )。 细网格类不考虑建筑实体的具体物理分隔,如房间、楼道、走廊等,而是把整个建筑平面分割成同样形状和面积的网格,如正方形、六边形等。采用细网格法的模型主要有B GRA F ,EXODU S [224],EGRESS [5,6],SGEM 、MA GN ETMODEL ,V E 2GAS ,SIMUL EX 等。这些模型利用各个网格的“占据”或“空缺”来表示每个人在建筑物内的移动,因此能够反映人与人之间的互相关系、环境的影响等诸多因素,模拟结果的精度较高。但是,现代建筑特别是高层建筑,建筑单元众多,结构复杂,因而计算处理信息量也相当大,几乎呈指数增长,所以这种模型目前还较少用于模拟计算高层建筑的人员疏散问题。 粗网格类是根据实际建筑物格局来分割建筑空间,即将房间、楼道、走廊看作网络中的“节点”,连接任意两节点的门或通道的转折点看作网络中的“弧”。同一模型中每个节点的面积、形状不一定相同。在疏散过程中,人员移动以人群的方式从一个节点移动到另一个节点,根据各建筑单元的出

近地表气温遥感反演方法(定)

近地表气温遥感反演方法研究进展 摘要:气温是描述陆地环境条件的重要参数,也是气象观测资料中最基本观测项目之一。结合遥感的空间分辨率高,覆盖面广,资料同步性强的特点,运用遥感方法反演气温弥补了传统方法的缺点,气象卫星的发展,为其提供了技术平台支持。本文从近地表气温反演的各种不同的方法进行阐述,分别从半统计方法、统计方法、多因子分析方法和遗传算法方面进行叙述。 关键词:气温;遥感;反演方法这 1.引言 气温是描述陆地环境条件的重要参数,也是气象观测资料中最基本观测项目之一。由于近地球表面气温控制着大部分陆地表面过程(如光合作用、呼吸作用及陆地表面蒸散过程等),因此,气温是各种植物生理、水文、气象、环境等模式或模型中的一个非常重要的近地表气象参数输入因子[1,2]。高山、水体、植被以及土壤含水量等,以至于表现出很大的空间异质性。我们常常听说的气温,是有气象观测站在植有草皮的观测场所中离地面1.5米高的百叶箱中的温度表测得的。由于温度表保持了良好的通风性并避免了阳光直接照射,因而具有较好的代表性,这个温度基本上反映了观测地点(当地)的气温。但是随着数值预报的发展,常规的探测手段越来越不能满足现代业务预报的需要。特别是在海洋,沙漠,沙漠等的荒僻的地区,基本不可能设立气象站点,即使设立站点也十分稀疏,这就使得我们所获取的气温资料十分有限,要想研究特定位置的气温水平空间分布状况及其内部结构特征等都有一定的困难。同时在不同地形和不同景观条件下,一个气象站观测的数据能够代表的范围有很大差别,即使通过空间内插过程也不能够获得满意的气温空间分布,从影响模型模拟结果[3]。 而遥感具有覆盖面广,空间分辨率高,资料同步性强的特点,所以利用卫星遥感手段资料反演近地表的大气温度就弥补了传统手段的缺陷,不论在现实意义还是经济意义上,都是非常重要的。随着大气科学理论和遥感探测技术的迅速发展,在全球大气观测系统中,卫星探测技术将会成为中流砥柱。同时,从60年代有了气象卫星之后,给遥感反演温度提供了可靠的现实依据。 目前反演大气参数的方法基本可以分为三类:物理方法、半统计方法和统计方法。物理方法是从辐射传输方程出发,根据已知的一些大气知识对方程进行简化,从而达到求解的目的,至今对它们的物理机制认识得还很不清楚,所以极大地限制了该方法的应用与发展。半统计方法是采用物理方法与实测资料的结合,建立个大气参数间的关系,然后利用实测资料进行各参数的反演。目前在该领域采用比较多的是统计方法,它主要包括单因子线性回归分析方法、多元统计方法、Bowen 比分析方法、遗传算法和神经网络方法等,利用这些方法时需考虑多种影响因素,从而建立各因素之间的相互关系[4]。 本文具体从半统计方法和统计方法对气温反演进行研究,着重论述了统计方法反演近地表气温,考虑了热红外和微波两个波段对气温的反演。

【CN109884700A】多信息融合地震速度建模方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910216730.8 (22)申请日 2019.03.20 (71)申请人 中国石油化工股份有限公司 地址 257000 山东省东营市东营区济南路 125号 申请人 中国石油化工股份有限公司胜利油 田分公司物探研究院 (72)发明人 金昌昆 尚新民 王延光 王兴谋  关键 刘群强 陈云峰 王蓬  (74)专利代理机构 济南日新专利代理事务所 37224 代理人 崔晓艳 (51)Int.Cl. G01V 1/30(2006.01) G01V 1/36(2006.01) G01V 1/40(2006.01) (54)发明名称多信息融合地震速度建模方法(57)摘要本发明提供一种多信息融合地震速度建模方法,该多信息融合地震速度建模方法包括:输入建模所需的信息;对声波测井速度进行平滑;设定虚拟井数量,构造虚拟井;分别将各测井数据沿构造趋势填充速度模型并对填充结果加权求和,得到测井速度插值模型;将测井插值速度融合先验速度,并基于先验速度进行调整,作为中深层速度;基于近地表模型的射线覆盖情况,确定融合底面和融合区域,融合底面以上采用近地表速度;通过对近地表速度和中深层速度在融合区域的加权求和,获得统一的全速度场并统计井震速度误差。该方法所得速度分布包含常规结果所没有的高频速度细节,为之后的地震层析反演奠定了基础, 具有广阔的应用前景。权利要求书2页 说明书4页 附图4页CN 109884700 A 2019.06.14 C N 109884700 A

1.多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,该多信息融合地震速度建模方法包括:步骤1,输入建模所需的信息; 步骤2,对声波测井速度进行平滑; 步骤3,设定虚拟井数量,构造虚拟井; 步骤4,分别将各测井数据沿构造倾角填充速度模型,之后基于高斯基函数,求取各测井数据的加权系数,加权求和,得到测井速度插值模型; 步骤5,将测井速度插值模型融合先验偏移速度,并统计结果与先验偏移速度的比值,基于比值对结果进行调整,得到中深层速度模型; 步骤6,基于近地表模型的射线覆盖情况,确定近地表模型的融合顶面以及融合区域;步骤7,通过对近地表速度和中深层速度在融合区域的融合,获得统一的全速度场,作为最终结果输出,并导出模型与测井速度的相对误差。 2.根据权利要求1所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤1中,输入的信息包括近地表速度、近地表模型的射线覆盖、构造倾角、声波测井速度、时深转换得到的先验偏移速度,其中构造倾角是对深度成像剖面进行倾角扫描分析得到的。 3.根据权利要求1所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤2中,基于高斯窗口对声波测井速度进行局部平滑。 4.根据权利要求1所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤3中,根据测井分布情况,设定虚拟井的数量,基于先验偏移速度,构造虚拟井速度信息,以控制地下的复杂构造。 5.根据权利要求4所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤3中,将工区沿横纵向划分成面元,以含有井的面元和工区边界为起始位置,标记其相邻面元,之后以被标记的面元为中心,进一步标记其相邻面元,以此类推,逐步至整个工区,并寻找最晚被标记的面元,并以该面元及其先验偏移速度作为虚拟井位置和速度,在此基础上进行下一口虚拟井的构建,以此类推,完成设定的数量,以控制地下的复杂构造。 6.根据权利要求1所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤4中,测井速度插值方法如下:已知n口井的速度v i ,(i=1,…,n),将第i口井的速度沿构造倾角方向外推至第j口井的位置处,作为外推结果,以此类推,n口井速度共获得n ×n外推结果, 以 作为目标函数,式中v j 为第j口井所测的速度,λi 为第i口井的权 重系数,v ′i ,j 为第i口井外推至第j口井的结果, ||x i -x j ||2 表示第i口井与第j口井的距离,为随距离变化的高斯基函数, 具体形式为r为距离;基于最小二乘思想,求解得到各口井的权重,把各个外推数据进行加权求和,得到插值点处的速度值,逐点加权求和,得到测井速度插值模型。 7.根据权利要求1所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤5中,将测井速度插值模型中无速度值的网格填充先验偏移速度,并对填充边界附近的速度进行线性加权,得到融合速度模型。 8.根据权利要求7所述的多信息融合地震速度建模方法,其特征在于,在步骤5中,对于融合速度模型,基于一大尺度滑动窗口,逐步统计先验偏移速度与融合速度模型不同区域 权 利 要 求 书1/2页2CN 109884700 A

直流电机速度控制模型建立

十二、直流电动机速度控制模型建立 如图所示,a R 和a L 分别为电枢回路电阻和电感,a J 为机械旋转部分的转动惯量,f 为旋转部分的粘性摩擦系统,)(t u a 为电枢电压,)(t n 为电动机转动速度,)(t i a 为电枢回路电流。 通过调节电枢电压)(t u a ,控制电动机的转动速度)(t n 。电动机负载变化为电动机转动速度的干扰因素,用负载力矩)(t M d 表示。 根据直流电动机的工作原理及基尔霍夫定律,直流电动机有四大平衡方程: (1)电枢回路电压平衡方程 )()()(t u E t i R dt t di L a a a a a a =++ 式中,a E 为电动机的反电势。 (2)电磁转矩方程 )()(t ia K t M a w = 式中,)(t M w 为电枢电流产生的电磁转矩,a K 为电动机转矩系数。 (3)转矩平衡方程 )()()()(t M t M t fn dt t dn J d w a +=+ 式中,a J 为机械旋转部分的转动惯量,f 为旋转部分的粘性摩擦系数。 (4)由磁感应关系,得 )(t n K E b a = 根据上述的四个平衡方程式,可建立起系统的输出量、干扰量与输入量之间的传递函数 b a a a a a a a a a K K f R s J R f L s L J K s U s N ++++=)()()(2 a a a a d R s L K s U s M +-=)()( 建立起直流电动机的结构图为

直流电动机参数为 Ω =0.2a R , 015.0,015.0,5.0===b a a K K H L ,Nms f 2.0=,202.0m kg J a ?=。 得到系统的阶跃响应曲线为

人员疏散问题

人员的疏散问题 中文摘要:本文讨论的是意外发生时建筑物内人员疏散所用的时间,通过假设使得复杂问题简单化,从而根据实图数据建立数学模型,对模型求解得出有序撤离比无序撤离的时间短,相关人员可以根据建筑物内部特点确定最佳的撤离方案并进行多次演练。 关键字:人员疏散 数学模型 撤离方案 一、 问题提出: 学校是学生聚集的场所,人口密度大,一旦发生危险情况,如火灾、爆炸等紧急情况,如果疏散方式不科学,后果则不堪设想。我们应该防患于未然,在危险发生之前,就考虑到各种危险因素,设计出最合理疏散方式,使危险发生时,将损失降低为最小。在意外发生的时候,建筑物内的人员是否能有组织地、尽快地疏散撤离是学校非常关注的有关人身安全的大问题。对于校内的建筑物,学校关心教室内所有的人在疏散时疏散的路线、全部疏散完毕所用的时间等以便于设计建筑物的出口以及全部的疏散方案。反复的演习不实际,最好是通过理论上的分析来得到解决。 我们来考虑一个具体问题: 考虑学校的金荣楼,考虑第五层,它只有一条走廊,其教室的特点是相对教室的门是错开的出口有四个,实际可用的出口有三个。教室513、512、511的出口是出口1;教室510、509、507的出口是出口2;其余教室的出口为出口3。试建立数学模型来分析人员疏散所用的时间。 二、 问题分析: 在这个问题中疏散撤离所用的时间依赖于许多因素,如走廊的宽度、人员撤离的方式、人跑的速度、每个教室的人数、教室门的宽度、教室间的 距

离等。这些问题相当复杂。为了便于建立数学模型 ,寻找出较为合理的疏散撤离方案 ,先仅考虑出口1开通的情形 ,然后在此模型的基础上再作进一步的改进 ,得出更加接近实际的数学模型。 假设人员逃离出建筑物所用时间 T 与每个教室中的人数i n 、 各教室门距各层楼道口的距离i L 、 楼道的长度 L 是成正相关的;与教室门的宽度 d 、 走廊的宽度 b 、 楼道的宽度0b 、人流速度 v 是成负相关的。另外,人员撤离前还有一个反应时间(包括从觉察险情或确认险情到对险情作出反应所用的时间) ,记为 t0 ( s) ,则可以建立一个人员疏散方案的优化模型 ()0 11i min T t g n , L , j , L =+ ()0 2 0min T t g d , b , b , v =+ (1) 进一步可以将式(1)化简为各相关变量与时间 T 的函数关系()03 1 i 0 T t g n , L , j , L , d , b , v =+ ,基于这一数学思想,建立了人流疏散数学模型 三、模型假设: (1)假设疏散时学生是排成单行有序撤离; (2)假设学生撤离间隔均匀且行进速度保持不变; (3)假设队列的密集程度与队列行进速度是相对独立,互不影响; (4)疏散时教室的第一个人到达教室门口所用的时间忽略不计; (5)楼道中与楼梯上无障碍物; (6)假设出口2和出口3是关闭的; 四、 模型的建立 从险情发生到人员疏散结束,通常要经历2 个时间阶段: 1)反应时间。人员从发现险情到对险情作出反应所用的时间,记为0t ( s) 。 2)人员疏散。疏散开始后,人员通过走廊、 楼梯间、 安全出口到达安全地点, 这段时间记为 0 T 。 根据假设,疏散撤离的队列中人与人之间的距离是常数,记为0d (m) ;人身的厚度为w ;队列在平地上行进的速度是常数,记为 v1 (m/ s) ;队列下楼时的速度也是常数,记为 v2 (m/ s) ;第 i 个教室中的人数为 ni ,第 i 个教室的长度为 Xi(m) ,第 i 个教室的门口到A 楼道口的距离为L i(m) ,教室门的宽度为 d (m) ,楼道的长度为 L (m) ,楼道的宽度0b (m) ,走廊的宽度 b (m),513教室的人数为n1,501教室的人数为13n 。 首先考虑513教室内人员的疏散。这个教室撤空的时间是()1011 n 1 d n w mv -+ ,而该教室的最后 1 个人到达楼道口,即该室人员全部 撤到楼道口的时间是()1 10111 L n 1 d n w t mv +-+=

全国数学建模微课程(案例)教学竞赛结果

全国数学建模微课程(案例)教学竞赛结果为了鼓励广大教师将信息技术与教学内容紧密融合,促进教师更新教学理念,改进教学方法,提高数学建模与数学实验课程的教学质量,丰富数学建模教学素材,2016年12月由全国大学生数学建模竞赛组委会、中国工业与应用数学学会数学模型专业委员会和教育工作委员会联合发出了关于举办“全国数学建模微课程(案例)教学竞赛的通知”。通知发出之后,得到了全国高校相关教师们的积极响应和参与,截止到2017年5月31日共收到参赛作品50余项,经过同行专家的第一阶评审,评选出26项作品进入第二阶段的决赛。 第二阶段的决赛是在“第15届全国数学建模教学与应用会议”期间进行,采用现场授课的方式,每个参赛教师就参赛作品进行时长不超过30分钟的现场授课,要求从案例的背景、问题提法、模型的建立与求解过程和结果的分析等内容进行授课。共分为两个竞赛场地同时进行,邀请了12名国内的同行专家评委现场对决赛作品的授课效果进行评判打分,并有来自全国各高校的400余名同行教师聆听了决赛的授课。决赛主要依据案例应用教学的价值、授课内容的组织设计和现场授课效果等方面进行评价。经过一整天紧张激烈的竞赛,最后汇总专家评委的评分和参赛教师的相互评分,评选确定出一等奖4项,二等奖8项,三等奖14项(获奖作品名单见附件)。 本次全国数学建模微课(案例)竞赛是第一次举办这类活动,获得了很好的效果,并受到了广大数学建模教师的欢迎。主要有以下特点: 1.本次竞赛共有来自18个省(市)的40多所高校的教师参加,参与面广,包括985、211、普通本科和高职院校,参赛教师有教授、副教授、讲师和助教,很有代表性。 2.参赛作品所涉及的案例新颖,取材于实际科研和现实生活的原创性案例多,也包括一些精典案例的推广与应用,为提高各高校的数学建模和数学实验课程的教学起到了促进作用,也为后续数学建模案例的进一步开发利用提供了优秀素材。 3. 参加决赛的作品都提交了完整的案例素材、精美的PPT课件和精心录制的授课视频文件,这些材料为数学建模课程教学起到了很好的示范效果。 4. 参加决赛现场授课的教师,精心设计授课内容,精湛的授课技艺和优良的教学效果感染了现场的评委和听课老师,受到了与会同行们的欢迎和赞赏。 本次竞赛活动得到了高等教育出版社的大力支持和资助,为竞赛活动的顺利进行和成功举办提供了有力保障。对于获奖作品的进一步开发和推广使用,我们将会同高等教育出版社有关部门和参赛者进行协商确定,争取尽快将优秀的作品与广大教师见面。

速度场模型

空间大地测量学作业 学院:测绘科学与技术学院 专业:测绘工程 姓名:曹延虎 学号:201410554 2015年7月

地壳运动速度场模型的建立方法 一 模型实验分析 1.1 多面函数法拟合水平速度场 多面函数法是美国Hardy 教授于1977年提出的,它基于任何一个光滑的数学表面总可用一系列规则的数学函数以任意精度逼近的思想,利用已测点推估未测点。由于具有设计灵活、可控性强等优点,多面函数法自提出以来,就被广泛用于与地学有关的插值问题。 设有m 个已测点s(x,y),s 为非随机信号,s(x,y)为点(x,y)上的水平运动速率,可用n 个核函数的总和去逼近任意点的水平运动速率。式中n为所选的已知水平运动速率的点,称为结点;αi 为待定参数;Q 为核函数,一般选为对称距离型函数,δ为平滑因子。 本次模型取k=1/2,n=20,δ=0.01和δ=0.1的正双曲面函数为核函数。平滑因子δ的作用是改变核函数的形状。核函数一旦选定,平滑因子的改变同样也会影响内插与拟合的效果。一般来讲,δ越大,核函数所表达的曲面越平缓;δ越小,曲面越陡峭。不同的核函数对平滑因子的敏感度不同,显然,平滑因子的敏感度越低越好,这样的拟合效果将更趋于稳定。 本次实验拟合了30个数据,如下图红线所示。 k oi oi n i oi oi i y y x x yoi xoi y x Q y x y x Q y x v ])()[(),,,() ,,,(),(2221δα+-+-=?=∑ =Pv Q PQ Q v Q V Q v T T 1)(-=-=?=ααα

图1 δ=0.01 效果图 图2 δ=0.1 效果图

人员疏散速度模型综述

人员疏散速度模型综述 陈曦 中国人民武装警察部队学院,河北廊坊,065000 【摘要】基于人员疏散速度的影响因素,对典型的疏散速度模型进行了比较分析,并对特殊人群的疏散速度进行阐述,得出人员疏散速度的总体规律。为进一步研究人群疏散问题提供科学依据。 【关键词】人员疏散疏散速度疏散模型 一、前言 人员密集的公共场所具有极大的危险性,容易造成重大的群死群伤事故。例如:2000年12月25日发生在洛阳市东都大厦的火灾事故,造成309人死亡;2001年,美国“91l’:事件发生在人群聚集的高层建筑内,造成2.5万人紧急疏散,死亡2000多人,失踪6347人;2003年,韩国大丘地铁纵火案发生在人群积聚的地铁内,至少造成134人死亡,136人受伤;2004年元宵演出期间发生在北京密云的人群拥挤事故,造成17人死亡…。 所以,研究公共场所的安全疏散具有极大的现实意义和社会安全价值,而疏散速度是影响人群疏散的一个重要因素。目前,对疏散速度模型的研究比较典型的有㈣:前苏联的Predtechenski和Milinskii,日本的Togawa,Ando等,武汉大学与中国香港城市大学发展的空间网格疏散模型SGM,以及武汉大学的建筑物人员疏散逃生速度的数学模型。 比较以上人群的疏散速度模型,可以对不同情况针对性的做好安全措施,改善防火设计,对人群疏散问题的研究具有指导意义。 ..46.. 二、影响人员疏散速度的因素 1、人群密度对速度的影响 人群密度反映了一个空间内人员的稠密程度,通常用单位面积上分布的人员的数目表示,即:人群密度=全部人数/全部面积(人/m2)或者用人均占有面积表示(m2/人)。由于建筑物各空间的功能不同,所以其人群密度也不相同,而各空间的人群密度,决定了每层楼所需安全疏散的人数、人员移动速度等。 在通常情况下,当疏散通道空间中人均占有面积S=O.28m2/JL时,则该通道空间就可能出现人流迁移流动的危险事故:当人均占有面积S--O.25m2/人时,则会出现人体前后紧贴相互推挤。如果此时发生突发事件,极有可能由于室内人员相互阻塞、践踏、堆叠而迁导致伤亡。因此,在安全疏散通道中,为确保疏散人流移流动的安全性,则必须控制人均占有最小面积应为S--O.28m2/jk.。即相应的最大人流密度则为p=3.57人/I一71。 2、人与人之间的距离对速度的影响 人与人之间的距离是指一个人的中心到前面一个人的中心距离,从侧而看和正面看都是这个定义。在疏散过程中,当人群拥挤时,每一个人的疏散速度通 万方数据

古代步行、骑马速度及传信方式

一、步行和骑马速度: 1、三国最著名的急行军——老曹追击刘备,五千精骑一日一夜行三百里,行进中重创刘备陆军。 白起在华阳之战时,曾率军8天行军800里,平均每天100里。 汉武帝元狩二年,霍去病将万骑出陇西,“转战六日,过焉支山千有余里,合短兵,鏖皋兰下,杀折兰王,斩卢侯王,锐悍者诛,全甲获丑,执浑邪王子及相国、都尉,捷首虏八千九百六十级,收休屠祭天金人”。此战霍去病六日内转战千余里,平均每日行程应该在160里以上。 顺昌之战时,完颜宗弼率金军不到7天疾驰1200余里,平均每天170-180里。当时金军留下攻城器械,砲具,是轻装急进。 2、步兵一天估计20--30里,骑兵应该大致是60---80里 考虑到普通行军时,一昼夜要包含睡眠时间、用餐时间、休整时间等,那么24小时内有效行走时间恐怕最多8小时左右;而且带甲执械负重行走、并需保持队形,速度打折,正常每小时健步行走4-5里路(有如在上海您从杨树浦港桥走到虹口港桥的距离),即每个时辰8-10里路。所以普通一昼夜步军行军30-40里不算慢。 3、孙子兵法军争篇中对高速行军带来的危险说得很清楚:“是故卷甲而趋,日夜不处,倍道兼行,百里而争利,则擒三将军,劲者先,疲者后,其法十一而至;五十里而争利,则蹶上将军,其法半至;三十里而争利,则三分之二至。” 4、汉里约等于今天0.7里 唐之后,里则约等于今天0.9里 二、信息传递方式: 1、唐代对邮驿的行程也有明文规定,陆驿快马一天走6驿即180里,再快要日行300里,最快要求日驰500里;步行人员日行50里;逆水行船时,河行40里,江行50里,其它60里;顺水时一律规定100到150里。 2、宋代将所有的公文和书信的机构总称为“递”,并出现了“急递铺”。急递的驿骑马领上系有铜铃,在道上奔驰时,白天鸣铃,夜间举火,撞死人不负责。铺铺换马,数铺换人,风雨无阻,昼夜兼程。南宋初年抗金将领岳飞被宋高宗以十二道金牌从前线强迫召回临安,这类金牌就是急递铺传递的金字牌,含有十万火急之意。

近地表地球物理勘探

近地表地球物理勘探复习资料 一名词解释 1.近地表地球物理勘探:主要利用地球物理学的理论和方法,以地球物理场和地球物质的物理性质差异、分布规律为物质基础,通过观察和研究各种地球物理场的变化来研究和解决近地表人类活动所面临或遇到的工程、水文、环境等方面地质问题的一门应用学科。 2.近地表弹性波勘探:研究人工震源(锤击、炸药爆炸、超声波等)激发所产生的地震波在地下岩层、土壤或其他介质中传播来解决工程、水文、环境等近地表地质问题的方法。 3.地震观测系统:地震波的激发点和接收排列的相互位置关系。 4.波阻抗:地震波在介质中传播时,作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量(即面积乘质点振动速度)之比,具有阻力的含义,称为波阻抗,其数值等于介质密度p与波速V的乘积。 5.地震测井:通过人工方法激发地震波研究地震波在地层中传播的情况以查明地下的地质构造力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法。 6.地震子波:爆炸时产生的尖脉冲,在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播,当传播到一的距离后,波形逐渐稳定,我们称这种地震波为地震子波,是地震记录中的基本单元。 7.垂向分辨率:它是指地震记录沿垂直方向能够分辨的最薄层的厚度。 8.横向分辨率:它是指地震记录沿水平方向能够分辨的最小地质体。 9.炮检距:炮点与检波点的距离。 10.杨氏模量:弹性体单位长度的变形ΔL/L称为应变,单位截面积上的弹性力F/A称为应力。杨氏模量就是应力与应变之比。E=(F/A)/(ΔL/L) 11.垂直地震剖面法:将检波器置于深井中,在地面激发,深井中不同深度的检波器依次接收后,便得到深度-时间剖面图即垂直地震剖面的方法。 12.泊松比:横向相对减缩ΔD/D和纵向上相对伸长ΔL/L之比。σ=(ΔD/D)/(ΔL/L) 13.面波:只在自由表面或不同弹性的介质风界面附近观测到,其强度随离开界面的距离加大而迅速衰减的波。 14.电法勘探:是以岩、矿石之间的电学性质的差异为基础,通过观测和研究与这些差异有关的电场或电磁场在空间或时间上的分布特点和变化规律,来查明地下地质构造和寻找地下电性不均匀体的一类勘察地球物理方法。 15.电阻率测深法:是探测电性不同的岩层沿垂向分布情况的电阻率方法,该方法采用在同一测点上多次加大供电极距的方式,逐次测量视电阻率ρs的变化。 16.电阻率剖面法:采用固定极距的电极排列,沿剖面线逐点供电和

近地表地形曲面重构算法研究

科技信息 1、引言 在地震勘探中,野外作业的目的是收集原始数据,即进行地震数据的收集。这是地震勘探中获取地下地质信息的根本环节,所得数据是处理及解释等后续任务所依据的最根本的资料。因而,野外作业的质量直接影响到勘探的效果。野外收集数据作业中的差错可能会导致勘探的处理解释成果与地下实际情况全然不同。所以,有必要特别的重视地震数据采集。 地震勘探的最终目的是有效地处理地质难题。在一个工区能否使用地震勘探处理难题,很大程度上决定于该工区的地震地质条件。尤其是表层的地震地质条件,对采集数据的质量影响很大。近地表地层由于地质风化效果变得疏松,地震波在该地层传播的速度,通常比深部微风化的基岩中的速度要低得多。低速带的疏松性对地震波有很强的吸收效果。所以在地震勘探时,通常穿过低降速带在基岩中进行炸药震源的激发。这就要求有精细的近地表模型来指导井位和井深的确定。 野外采集的数据可以通过拟合算法来建立近地表模型,从而指导打井和静校正。薄板样条、三角剖分和B 样条是较常见的曲面插值拟合方法,本文通过实验对三种算法的优劣进行分析评价。 2、薄板样条法 薄板样条法的特点在于它是一种利用最小能量的函数来刻画不规则平面的插值方法。该方法的特点在于它的求解控制方程,用到的方程为: W (x )=∑i =1N αi |x -x i |2 log |x -x i | 2 其中W (x )指x 处的形变, αi 是待定系数。薄板样条法同样是无限平板样条方法,采用薄板样条法进行计算时,已知位移点的数目不受限制,但为了保证计算的精度,要求至少有三个已知位移点。 薄板样条在工程地质学上描绘如下:关于一阶问题,单元的三次样条能够被认为是处于平衡状态下的曲折变形梁;关于二阶问题,这种样条能够经过薄板的最小曲折变形来断定。它所确定的插值函数,不会受到被插值布局的转动和平移的影响,在对变化的曲面和弹性曲面进行插值时,显得更有用。 3、Delaunay 三角剖分 四面体是三维空间三角剖分的最小单元,它包含了许多其它单元没有的优势。而三角形是二维空间三角剖分的最小单元,它也包含了许多其它单元无法替代的优势;Delaunay 三角剖分算法是运用得最多的三角剖分算法。它具有“空外接圆”和“最小内角最大”两大特色,能够减少畸形三角单元的生成,从而保证了整个三角剖分质量达到最优。Delaunay 三角剖分算法是所有的三角剖分算法中一种比较常用、高效的三角剖分算法。 4、二次均匀B 样条曲线法 空间n+1个顶点的位置矢量P i (i=0,1,…,n )定义n -1段二次(k =0,1,2,n=2)均匀B 样条曲线,每相邻三个点可构造一曲线段P i (u )(i=1,…,n -1),其定义表达为: P i (u )=12[] u 2u 1é?êêù?úú1-21-2201 10é?êêù?úúP i -1P i P i +1i =1,...,n -1; 0≤u ≤1=12!(1-2u +u 2)P i -1+12!(1+2u -2u 2)P i +12! u 2P i + 1图1二次B 样条曲线 如图1所示,端点位置矢量:P i (0)=0.5(P i -1+P i ),P i (1)= 0.5(P i +P i +1), 即曲线起点和终点分别在控制多边形P i -1P i 和P i P i +1的中点。若P i -1、P i 、P i +1三个顶点位于同一条直线上,P i (u )蜕化成P i -1P i P i +1直线边上的一段直线。 端点一阶导数矢量:P i (0)=P i -P i -1,P i (1)=P i +1-P i ,P ′i (0)= P i +1-P i ,P ′i (1)=P i +2-P i +1, 即曲线的起点的切向量和终点的切向量分别和两个边重合,并且相邻的两曲线在节点处具有一阶导数连续。 二阶导数矢量:P ″ i (0)=P i -1-2P i +P i +1=P ″i (1)=P ″i (t ), 即曲线内的所有点处的二阶导数相等,并且临近的两条曲线在节点处的二阶导数不连续。 5、实例分析5.1速度比较 本文对一组理论生成的函数数据和两组某工区实测数据,按照控制点个数进行三种方法的插值拟合。计算速度见表1。 表1三种算法的耗时比较 数据函数数据1函数数据2函数数据3工区数据1工区数据2 控制点个数N 6252500100003525984 耗时/s 薄板样条 2493∞1∞ 三角剖分 1∞∞1∞ B 样条12214 从表1可以看出,随着控制点个数的增大,三种拟合算法对应的插 值速度变得越来越慢。其中薄板样条算法最慢,而且当数据量较大时会占用将近全部内存,导致不能计算出结果。B 样条插值速度最快,其次是三角剖分插值方法,薄板样条最慢。因此在稠密控制点和海量数据点的情况下,本文采用B 样条插值法重构近地表模型。 5.2精度比较 野外测量数据存在误差,而且小折射和微测井解释会受初至波拾取的影响,所以重构近地表模型时需要综合考虑到模型精度和光滑 度。插值法的精度可用平均相对误差ε来表示,ε=∑i =1N |v i -f (x i ,y i )f (x i ,y i )|/N ,其中N 为控制点个数,v i 为拟合值,f (x i ,y i )为真实值。 表2三种算法的误差比较 数据函数数据1函数数据2函数数据3工区数据1工区数据2 控制点个数N 6252500100003525984 误差ε 薄板样条0.2384122840.598707063 0.002943122三角剖分 0.893974868B 样条0.0874910230.1028944690.107028292 0.00380291 0.002070894 对三种算法拟合精度进行分析。首先对其中工区一拟合效果进行分析,其中三角剖分插值拟合算法精度很低,误差高达89%,从图2中可以看出,拟合效果图光滑性和连续性很差。在数据量较少且稀疏的情况下,三角剖分插值方法并不适用。薄板样条插值拟合效果最好,曲面平滑连续。误差小,精度高。B 样条拟合速度快,但是在图2中明显看出,B 样条插值拟合的效果有明显的样条痕迹,近地表地形曲面重构算法研究 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院张雨飞 [摘要] 在地震资料的野外采集过程中,为了尽可能地消除近地表低速带、降速带对地震波的吸收衰减作用,要求穿过低降速带,将炸药放入高速层引爆。所以要求高精度的近地表模型来指导设计激发井深,然后确保高质量的单炮记录。地表曲面重构技术是近地表模型建立的首要关键环节,对于野外数据的采集和后续的处理解释工作有着重要的含义。本文重点研究薄板样条、三角剖分和B 样条的拟合方法,并通过具体工区实例分析其拟合效率。 [关键词] 曲面拟合薄板样条三角剖分B 样条近地表建模(下转第132页) — —137

数学建模汽车限速模型

汽车速度模型 摘要 本论文研的主要内容是汽车超速问题,研究汽车在每时刻位置、速度变化情况,以确定在限速直路上汽车是否存在超速情况。通过我们学习的数学知识建立模型具体研究。 问题提出 有一辆汽车在限速80km/h的直路上行驶被交通监控设备观测到以下数据,请回答以 1、当t=10s时,这辆汽车的位置和速度 2、这辆汽车分别从哪个时刻开始和结束超速? 3、在观测的时间段内,这辆汽车的最高速度是多少?发生在哪个时刻 问题分析 由题意可知,目的就是为了建立一种模型,来求出任意时刻汽车的位移和速度变化情况。将问题具体化,建立时间位移关系式、时间速度关系式。建立模型,通过模型建立得出时间与位移、速度关系图。根据它们的关系式可得出时刻为10s时的位置和速度,也可得出速度v大于80km/h时的开始和结束时间。 汽车位置数据图

时间速度图

问题求解 (1)利用matlab求解,程序如下: >> X=[0,3,5,8,13]; >> Y=[0,65,121,194,313]; >> X1=[0:1:13]; >> Y1=interp1(X,Y,X1,'spline'); >> plot(X,Y,'+',X1,Y1,X,Y,'r:'); >> Y1=interp1(X,Y,X1,'spline') Y1 = Columns 1 through 10 0 16.3132 38.6849 65.0000 93.1434 121.0000 146.9103 171.0374 194.0000 216.4168 Columns 11 through 14 238.9065 262.0878 286.5794 313.0000:

数学建模--教学楼人员疏散

数学建模--教学楼人员疏散--获校数学建模二等 数学建模 人员疏散 本题是由我和我的好哥们张勇还有我们区队的学委谢菲菲经过数个日夜的精心准备而完成的,指导老师沈聪. 摘要 文章分析了大型建筑物内人员疏散的特点,结合我校1号教学楼的设定火灾场景人员的安全疏散,对该建筑物火灾中人员疏散的设计方案做出了初步评价,得出了一种在人流密度较大的建筑物内,火灾中人员疏散时间的计算方法和疏散过程中瓶颈现象的处理方法,并提出了采用距离控制疏散过程和瓶颈控制疏散过程来分析和计算建筑物的人员疏散。 关键字 人员疏散流体模型距离控制疏散过程 问题的提出 教学楼人员疏散时间预测 学校的教学楼是一种人员非常集中的场所,而且具有较大的火灾荷载和较多的起火因素,一旦发生火灾,火灾及其烟气蔓延很快,容易造成严重的人员伤亡。对于不同类型的建筑物,人员疏散问题的处理办法有较大的区别,结合1号教学楼的结构形式,对教学楼的典型的火灾场景作了分析,分析该建筑物中人员疏散设计的现状,提出一种人员疏散的基础,并对学校领导提出有益的见解建议。 前言 建筑物发生火灾后,人员安全疏散与人员的生命安全直接相关,疏散保证其中的人员及时疏散到安全地带具有重要意义。火灾中人员能否安全疏散主要取决于疏散到安全区域所用时间的长短,火灾中的人员安全疏散指的是在火灾烟气尚未达到对人员构成危险的状态之前,将建筑物内的所有人员安全地疏散到安全区域的行动。人员疏散时间在考虑建筑物结构和人员距离安全区域的远近等环境因素的同时,还必须综合考虑处于火灾的紧急情况下,人员自然状况和人员心理这是一个涉及建筑物结构、火灾发展过程和人员行为三种基本因素的复杂问题。 随着性能化安全疏散设计技术的发展,世界各国都相继开展了疏散安全评估技术的开发及研究工作,并取得了一定的成果(模型和程序),如英国的CRISP、exodus、STEPS、Simulex,美国的ELVAC、EVACNET4、EXIT89,HAZARDI,澳大利亚的EGRESSPRO、firewind,加拿大的FIERA system和日本的EVACS等,我国建筑、消防科研及教学单位也已开展了此项研究工作,并且相关的研究列入了国家“九五”及“十五”科技攻关课题。 一般地,疏散评估方法由火灾中烟气的性状预测和疏散预测两部分组成,烟气性状预测就是

路程时间和速度

路程时间和速度

路程、时间和速度 1、小红全家坐一辆汽车去旅游,汽车的速度大约是65千米/时,第一天行驶了6小时,第二天行驶了7小时,两天大约行驶了多少千米? 2、星期天,王亮去爬山,他从山脚爬到山顶用了15分钟,从山顶原路返回山脚用了9分钟,已知王亮上山的速度是60米/分。 (1)从山脚到山顶有多远?(2)王亮返回时每分钟行多少米? 3、一辆汽车从甲地到乙地,先用60千米/时的速度行驶了3时,然后又用80千米/时的速度行驶了2时,正好达到乙地。甲、乙两地相距多少千米? 4、一辆汽车从甲地到乙地,去时的速度是64千米/时,共用了5小时,返回时只用了4小时,这辆汽车返回时的速度是多少? 5、一辆长客车3小时行了174千米,照这样的速度,它12小时可以行多少千米? 6、王叔叔从县城开车去王庄送化肥。去的时候每小时行40千米,用了6小时,返回时只用了5小时。返回时平均每小时行多少千米? 7、王叔叔从县城出发去王庄乡送化肥。去的时候速度为40千米/小时,3小时到达,返回时用了2小时。 (1)从县城到王庄乡有多远?(2)返回时平均每小时行多少千米? 8、李叔叔开货车从佛山运货到东莞用了3小时,货车的速度是40千米/时,返回时只用了2小时,李叔叔返回时平均每小时行多少千米? 9、一辆旅游车在平原和山区各行了2小时,最后到达山顶。已知旅游车在平原每小时行50千米,山区每小时行30千米。这段路程有多长? 10、汽车从甲地到乙地送货,去时用了6小时,速度是32千米/小时,回来只用了4小时,回来的速度是多少? 11、小明上山用了4小时,每小时行3千米,下山的速度加快,是6千米/时,下山用了多长的时间? 12、一辆长途客车3小时行了174千米。照这样的速度,它6小时可以行多少千米?要求6小时可以行多少千米? 13、一列火车从甲地到乙地用12小时,平均每小时行72千米,火车提速以后,平均每小时行96千米。现在火车从甲地到乙地要用多少小时? 14、小红平均每分钟走70米,10分钟由家走到学校。如果想7分钟走到学校,她每分钟要走多少米?如果每分钟走50米,几分钟能到学校? 15、一辆汽车上午行了120千米,下午用同样的速度行了200千米。下午比上午多行了2小时。它平均每小时行多少千米? 16、甲乙两港之间的水路长是384千米。小明上午7:00从甲地上船,晚上7:00到达乙地。这艘客船平均每小时航行多少千米?

专题:物理模型的建立

物理模型法 目标:理解物理模型的建立在物理学习(特别是解题)中有十分广泛的应用,掌握平抛运动、圆周运动、碰撞、反冲、单摆等一系列物理模型的特点和研究方法,学会将研究对象简化成理想模型、将新的物理情景抽象成我们熟知的物理模型并加以解决,并且在解题中不断建立新的物理模型。 例题: 例题一 试估算金原子 Au 19779的大小,并从α粒子散射实验中估算金核的大小。设α粒子速度s m v /1060.1272-?=,质子质量kg m 271067.1-?=ρ,元电荷c e 191060.1-?=,静电引力恒量为229/100.9c m N k ??=,金的密度 33/103.19m kg ?=ρ,阿伏加德罗常数为1231002.6-?=mol N A ,已知试探电荷q 在距点电荷Q 为r 处时具有的电势能r kQq E /=ρ。(计算结果取一位有效数字) 解:金原子的摩尔体积为3533 1002.1103.1910197m M V --?=??==ρ 单个分子体积v=32910696.1m N V A -?= 设金原子直径为d ,则由36 1d v π=,代入数据后得m d 10101-?= 当α粒子最接近金核时,可以认为α粒子的速度几乎减小为零,此时有 r Qq k E v m ==ραα21 代入数据得14104-?=r m 点评:本题属于物质结构模型的建立。题中要估算金原子的直径,需建立原子的球体模型,用球体积最终求得分子的直径。而在研究金原子核半径时,应与α粒子与金原子核的最近距离作为金属原子核的半径。事实上,本题中粒子与金原子核在作用过程中,只有当两核速度相等时,距离最近。但考虑到金原子核的质量远大于粒质量,故近似的认为金原子核静止不动,这样的模型,虽简单但不影响本题的作答。 例题二 如图所示,小球的质量为m ,带电量为q ,整个区域加一个场强大小为E 的水平方向的匀强电场,小球系在长为L 的绳子的一端,且在与竖直方向成45°角的P 点处于平衡。则 (1)电场力多大? (2)如果小球被拉至与O 点在同一水平位置的C 点自由释放,则小球到达A 点的速度是多大?此时绳上的拉力又为多大? (3)在竖直平面内,如果小球以P 点为中心作微小的摆动,其振动周期如何求解? (4 )若使小球在此竖直平面内恰好做圆周运动时,最大速度和最小速度分别在哪点?大小例2图

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