基于GPU的站台客流疏散仿真

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ppl_fox
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人流密集的场所,如地铁站台,一旦发生火灾、事故、运营中断等突发事件,会造成疏散极度困难,人群混乱、乘客恐慌心理难以控制,甚至可能出现挤压踩踏等重大事故。如何在在事故发生前发出安全预警并制定应急措施,是轨道交通运营部门要解决的重大问题。我们构建了一种基于元胞自动机的人员疏散模型来对地铁客流疏散进行仿真,这对地铁车站的应急疏散方案的制定很有帮助。整个站台的空间划分为网格结构,乘客的疏散过程可以表示为在网格上从一个单元格移动到另一个单元格。为了了解不同因素对疏散的影响,我们设置了很多变量,如即将到来的列车的数目,楼梯的数目和位置,还有每个楼梯的容量。我们发现,疏散时间降到最低的有效途径是增加楼梯的数目,楼梯的容量也是一个很重要的因素,相反,楼梯的位置对疏散时间没有很大的影响。人群规模比较小的时候,串行的基于CPU的客流疏散仿真在可以取得良好的效果,但是当人群密集度比较高的时候,由于各个疏散对象的空间位置各不相同,每个行人在紧急情况下各自的判断选择也不尽相同,这使得提高系统的应急性能、优化分配各疏散对象的时空路径成为了一个非常重要的问题。我们采用带权最短路径算法作为行人路径选择的规则来进行仿真,这符合行人的习惯,但是对CPU的性能要求很高。为了解决这个问题,我们引入了GPGPU来加速仿真。实验结果表明,在GPU上模拟每个时间步长的计算时间比在GPU上快10倍左右,整个疏散过程的模拟可以在15秒内就能完成。我们的主要贡献包括如下方面:(1)实时的仿真支持快速的决策制定以及应急响应。(2)我们提出的模型是一种通用的能够被大多数地铁站使用的模型。只要稍微的调整一下参数,它就可以应用于任何复杂的交通站点的设计。
其他文献
目前国内车载牵引变压器关键部位的绝缘材料为Nomex绝缘纸,其所处的工况较为恶劣,且在变压器运行过程中很有可能会受潮。而温度和水分是引起油纸绝缘老化的主要因素,当油纸绝缘水分含量和变压器运行温度过高时,会大大加速绝缘材料老化、缩短变压器使用寿命并容易引起电气事故。为了更好研究受潮后车载牵引变压器内绝缘的热老化特性,本文基于车载牵引变压器的运行工况,以Nomex绝缘纸和常规绝缘油为对象,设计了不同初
声波是自然界诸多自然现象信息和能量的载体,通过声波检测,可以更好地掌握这些自然规律。声波检测是重要研究技术,与传统电子式声波传感器相比,光纤声波传感可在传统电子式声波传感器难以正常工作的特殊环境中工作,可完成传统电子式声波传感器难以完成的工作,利用现代通信的多种复用技术,可以组成大规模声波检测阵列和传感网络。以光纤光栅(FBG)作为敏感元件的传感器除了具有光纤传感器的一切优点以外,其最显著的优势就
镁合金作为最轻的工程结构金属材料,具有低密度、高比强度、高比刚度、减震性强和易回收等诸多优异性能,在航空、航天和汽车等领域轻量化、节能、环保等诸方面受到越来越多的关注。相较于铸造镁合金,变形镁合金具有更加优异的综合力学性能。迄今为止开发出的变形镁合金中,AZ80镁合金由于其相对低的成本、中等的强度和延伸率等优点得到了更加广泛的工业应用。但是,相较于已经广泛商业化应用的变形铝合金,AZ80变形镁合金
在创新驱动发展战略下,中国许多行业都出现了企业爆发式成长的现象,这些爆发式成长的企业能在短时间内抓住机遇,又迅速跃升为“独角兽”企业,他们激发了中国市场的创新活力并逐渐改变着中国的经济形态。通过调查发现京沪杭深独角兽企业的数量一直居于全国前四名,有鉴于此,本文在对生态学理论以及区域创新生态系统理论研究的基础上,以京沪杭深独角兽企业的创新生态环境为研究对像,首先从行业、估值分布、所处环境和存在问题等
学位
随着配电网建设的发展及社会经济的发展,对电力供应的稳定性提出了更高的要求。为最大限度的减少停电带来的损失,带电作业成为一种趋势,带电高空作业车是一种常见的带电作业设备,其作业臂的结构强度、稳定性、工作平台调平过程的平稳性对于带电作业人员的安全性有着重要影响。因此,对于带电高空作业车作业臂性能的研究具有实际意义和应用价值。本文在详细了解了国内外带电高空作业车的基础上,设计了一种带电高空作业车的作业臂
在混凝土类材料裂纹扩展过程中,裂纹尖端存在一内聚区(又称断裂过程区),由于裂纹尖端断裂过程区的复杂性,使得线弹性断裂力学不再适用于混凝土材料,针对含断裂过程区模型裂纹尖端应力函数的解析解求解较困难,甚至无法求解。因此,基于“Duan and Nakagawa’s Model”,以均布荷载作用下含断裂过程区的简支梁分别选用函数叠加法和边界配置法对带断裂过程区的混凝土简支梁的全场解析解进行研究。主要研
有机分子中引入氟原子将使母体分子的理化性质发生显著变化。含氟有机化合物广泛的应用于医药、农药、新型材料等领域。因而探索如何温和高效地将氟原子引入有机分子中一直是
架空接触网是高速列车获取电能的关键部件,具有大跨度、高柔性的特点。接触网腕臂工作状态同其受力情况密切相关。接触网在发生振动时,载荷经由定位线夹直接传递至腕臂,引起腕臂受力状态变化,可能导致腕臂疲劳裂纹的产生和零部件脱落的出现。因此,分析腕臂的力学特性,并计算在不同工况下腕臂的最大应力和应力薄弱点,对提高接触网运行的安全性和改进腕臂系统设计具有重要意义。首先,考虑套管双耳、单耳和螺栓等连接件的影响,
在高速铁路中,高速列车通过锚段关节式电分相时,存在工作支与非工作支的转换,弓网之间可能产生多次电弧,电弧受多物理场的耦合作用,可能进一步发展为异相短路故障、对地短路故障等,长时间稳定燃烧的电弧将烧毁接触线,严重影响高速列车的安全运行。由于结构的差异,高速列车过分相时产生的电弧要远长于弓网接触不良引发的离线电弧,因此,研究具有适用性的电分相电弧模型,分析电弧的运动发展规律,对故障类型的识别、后续继电
20世纪70年代以来,具身认知打破了传统认知心理学“身心分离”的认识论传统,强调了身体在认知中的重要地位。具身认知意在突出认知依赖于感知运动的身体,把个体感知运动能力