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《基于空间细化元胞自动机的行人疏散建模与仿真》篇一一、引言近年来，行人疏散建模与仿真在公共安全、城市规划、建筑安全等领域引起了广泛的关注。
空间细化元胞自动机作为现代建模和仿真的有效工具，其在处理大规模人群动态问题上的表现尤其出色。
本文旨在通过构建基于空间细化元胞自动机的行人疏散模型，进行行人疏散行为的仿真研究，为相关领域提供理论依据和参考。
二、元胞自动机模型与行人疏散元胞自动机是一种通过定义元胞（或单元）及其状态和变化规则，对离散的空间和时间进行建模的仿真方法。
在行人疏散过程中，可以将建筑物内部或特定区域的空间进行格网化，并采用元胞自动机进行仿真模拟。
然而，传统的元胞自动机在描述空间环境和个体行为方面往往较为简化，因此我们提出基于空间细化的元胞自动机模型进行行人疏散建模。
三、基于空间细化元胞自动机的行人疏散模型构建（一）模型假设与参数定义在构建模型时，我们假设每个元胞内的人员数量和速度等参数是可变的，同时考虑了多种影响因素，如空间布局、出口位置、出口容量等。
我们定义了包括个体行为特征、空间环境特征和动态变化特征等在内的多种参数。
（二）模型构建基于上述假设和参数定义，我们构建了基于空间细化元胞自动机的行人疏散模型。
该模型包括元胞的划分、个体行为的设定、动态变化规则的制定等部分。
在元胞划分上，我们根据实际场景的空间布局进行细致的划分；在个体行为设定上，我们考虑了行人的行走方向、速度、避障行为等因素；在动态变化规则上，我们根据行人的行为特征和空间环境的变化进行动态调整。
四、行人疏散仿真与结果分析（一）仿真实现我们利用计算机编程技术实现了基于空间细化元胞自动机的行人疏散仿真。
在仿真过程中，我们根据实际情况设置了不同的场景和参数，对行人疏散过程进行了多次模拟。
（二）结果分析通过对仿真结果的分析，我们可以得到以下结论：1. 空间布局对行人疏散效率有显著影响。
合理的空间布局可以有效地提高疏散效率，减少拥堵和混乱现象的发生。
《基于空间细化元胞自动机的行人疏散建模与仿真》篇一一、引言随着城市化进程的加速，大型公共场所如商场、体育场馆、地铁站等人员密集区域的安全问题日益突出。
行人疏散模拟是评估这些场所安全性的重要手段之一。
本文旨在介绍一种基于空间细化元胞自动机的行人疏散建模与仿真方法，通过对元胞自动机模型进行空间细化处理，提高模型精度，以更真实地反映行人疏散过程。
二、空间细化元胞自动机模型元胞自动机是一种模拟空间和时间演化的模型，通过定义元胞的状态和转换规则来模拟复杂系统的行为。
在行人疏散建模中，元胞通常代表空间中的一个小区域，每个元胞具有特定的状态，如空闲、占用等。
本文所提的空间细化元胞自动机模型，在传统元胞自动机模型的基础上进行了空间细化处理。
具体而言，通过对空间进行更细致的划分，使得每个元胞的大小和形状更接近于真实场景中的空间布局。
这样，模型可以更准确地描述行人在不同空间环境下的行为和决策过程。
三、建模过程1. 定义模型参数：包括元胞大小、形状、数量以及行人的基本属性（如速度、视野范围等）。
2. 构建空间网络：根据实际场景的空间布局，构建元胞自动机模型的空间网络。
3. 设定转换规则：根据行人的行为特征和决策过程，设定元胞状态转换的规则。
例如，当某个元胞被行人占用时，其状态从空闲变为占用；当行人离开该元胞时，其状态重新变为空闲。
4. 初始化模型：将行人和元胞的状态进行初始化，设定初始时刻的场景状态。
5. 模拟疏散过程：根据设定的转换规则和时间步长，逐步模拟行人的疏散过程。
四、仿真实验与结果分析为了验证空间细化元胞自动机模型在行人疏散建模与仿真中的有效性，我们进行了仿真实验。
实验场景为一个大型公共场所，具有复杂的空间布局和多种出口。
我们将空间细化元胞自动机模型应用于该场景，并与其他模型进行了对比。
仿真结果表明，空间细化元胞自动机模型能够更真实地反映行人疏散过程。
在模拟过程中，我们观察到行人在不同空间环境下的行为和决策过程得到了较好的体现，尤其是在拥挤区域的疏散过程中，模型的准确性得到了进一步提高。
基于元胞自动机模型的礼堂人群疏散仿真的开题报告1. 研究背景及意义近年来，人群聚集事件频频发生，如宗教聚会、演唱会、运动比赛等。
人口增长和城市化进程加快，大型建筑物如商场、体育馆、剧院等公共场所普遍存在人群聚集现象。
然而，这些场所在发生灾害时，如火灾、地震等，人群疏散会成为一大难题，很容易导致人员伤亡事故。
因此，研究人群疏散问题具有重要意义。
传统的人群疏散研究主要是基于试验、实践和经验总结，但这些方法在实际应用中存在一定的局限性。
随着计算机科学和数值仿真技术的发展，基于元胞自动机模型的人群疏散仿真成为了一种重要的研究方法，能够更加真实、直观地模拟人群疏散过程，为实际应用提供了有利的手段。
2. 研究内容及方法本文旨在通过元胞自动机模型，对礼堂人群疏散过程进行仿真研究。
具体研究内容包括：1）礼堂人群疏散过程的建模与仿真；2）礼堂人群疏散过程中安全出口的设置与优化；3）礼堂人群疏散时人员密度、速度等重要参数的分析与评估。
研究方法主要包括：1）采集礼堂的空间结构数据、人员流动数据等；2）建立元胞自动机模型，并对模型进行参数调整、验证和优化；3）进行人群疏散仿真实验，分析和评估模型的有效性。
3. 研究计划及进度安排本研究预计分为以下几个阶段进行：1）文献调研（2周）：阅读相关论文和资料，了解人群疏散研究现状、元胞自动机理论基础等方面的知识；2）数据采集（2周）：通过现场观察和记录，采集礼堂的空间结构、人员流动数据等；3）模型设计与优化（4周）：建立元胞自动机模型，进行模型参数调整、验证和优化；4）仿真实验（4周）：设计礼堂人群疏散的仿真实验，进行模拟和分析；5）结果分析和总结（2周）：对仿真结果进行分析和总结，提出相应的优化建议；6）论文撰写（4周）：根据研究过程撰写开题报告和学位论文。
预计完成时间为半年，具体进度安排如下：1）第1-2周：文献调研；2）第3-4周：数据采集；3）第5-8周：模型设计与优化；4）第9-12周：仿真实验；5）第13-14周：结果分析和总结；6）第15-18周：论文撰写。
姓名：张雪蕾学号：201211131114姓名：崔星宇学号：201211131072姓名：王佳颖学号：201211131054基于元胞自动机的人员疏散仿真研究摘要：本文要仿真模拟学校某层教学楼中的人员疏散[1]，主要方法是建立元胞自动机模型。
本文首先规定了学校教室和走廊的规格，并将教室和走廊平面均匀地划分成大小相等且符合实际的正方形网格，每个网格作为一个元胞，可以由教室中的学生或者障碍物占据。
模型的建立是先将此楼层的人员疏散过程分成教室和走廊两个部分分别考虑、并分别建立模型。
在教室中，根据每一个元胞距离教室门口的位置长短，建立了元胞位置危险度矩阵，然后在此基础上给出教室中书桌所在元胞的位置和教室墙壁所在元胞的位置。
我们采用Moore neighborhood的元胞邻居方式，学生的行走方式取决于其邻居八个元胞及其本身在位置危险度矩阵中所对应的危险度的大小；有多个学生竞争同一元胞时，则采用生成随机数作为前进概率的方法，概率最大的可以成功抢到该目标元胞位置。
这样每一次时间步的更新，都会有至多一个人走出本间教室，一间90人的教室需要大约26.25s就可使教室人员全部走出教室。
在走廊中，我们考虑走廊只能至多三排学生并行的情况，并规定走廊上的行走规则与教室里的一致。
我们采用扩展的Von-Neumann neighborhood的元胞邻居方式，学生的行走方式取决于其邻居五个元胞及其本身在位置危险度矩阵中所对应的值的大小。
每一时间步的更新会有至多三个人走出走廊。
最终，我们将教室和走廊的情况整合在一起考虑，得到了模拟学校学生在进行疏散时的元胞自动机模型。
用此元胞自动机模型对该层教学楼的人员疏散问题进行仿真模拟，若每一时间步为0.25秒，我们得到时间步更新次数为333（即83.25s），四间教室共360人均可全部逃离教学楼，该结果与实际情况十分相符。
关键字：人员疏散元胞自动机位置危险度随机数法一、问题重述和分析：某学校教学楼的某层，有一排4间相同的教室，学生们可以沿教室外的走廊一直走到出口，现用元胞自动机模型，模拟学生疏散的过程。
基于元胞自动机的人员疏散行为模拟研究郑美容【期刊名称】《陕西理工学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(32)2【摘要】公共场所人员疏散已经成为公共安全研究的重要问题，元胞自动机可以对复杂现象进行仿真。
采用元胞自动机建模，确定了元胞空间和元胞状态，对疏散过程中疏散人员建立了疏散行为规则，着重探讨了从众行为和小团体行为对疏散结果的影响，并对人员疏散过程进行仿真，对元胞自动机模拟人员疏散行为进行了分析研究。
%Public evacuation has already become an important problem of public safety research, and cellular automata can be used for simulation of complex phenomenon.This paper adopts the cellular automata model to determine the meta cellular space and state of cellular automata, establishes rules based on the evac-uation behavior in the process of evacuation for the evacuees, emphatically discusses the herd behavior and group behavior on the result of evacuation, and develops an evacuation program to simulate the process of per-sonal evacuation.And finally the cellular automata simulation of evacuation behavior was analyzed.【总页数】7页(P39-44,50)【作者】郑美容【作者单位】福建船政交通职业学院信息工程系，福建福州350007【正文语种】中文【中图分类】TP391.9【相关文献】1.基于元胞自动机模型的人员疏散行为模拟 [J], 郭良杰;赵云胜2.基于元胞自动机教学楼层人员疏散行为的研究 [J], 章银娥3.多房间中人员在走廊疏散的元胞自动机模拟研究 [J], 薛鹏;周金旺;白克钊;孔令江;刘慕仁4.基于元胞自动机教学楼层人员疏散行为的研究 [J], 章银娥;5.考虑多因素的元胞自动机室内人员疏散模拟研究 [J], 翟越;薄杰;侯亚楠;屈璐;徐福顺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
