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洪水应急中行人响应的基于主体建模:移动行为规则及对洪水风险分析的启示

物理与社会 2020-06-16 v2 多智能体系统

摘要

一个用于模拟洪水-行人交互的基于主体模型(ABM)得到扩展,以特别探究疏散行人在洪水期间更真实的响应。ABM 中的行人主体在干燥区域遵循支配其运动的导航规则。当处于洪水中时,行人主体被赋予额外的行为规则,以考量其稳定性与步行速度状态,以及不同的身高与体重。该 ABM 被用于复现一个 flooded 购物中心的合成测试用例,考虑疏散行人行为规则日益复杂的配置模式。基于空间与时间指标对仿真结果进行分析,这些指标揭示了洪水行人的洪水风险状态在常用的洪水灾害等级(HR)度量、可变步行速度以及因倾覆和/或滑动导致的不稳定性方面的动态变化。我们的分析揭示,随着稳定性与步行速度行为规则变得更为复杂,疏散时间与风险暴露水平显著延长。其亦允许由于不稳定行人识别更保守的 HR 阈值,以及一个新的直接估计稳定行人在洪水中步行速度状态作为 HR 函数的公式。提供了软件可获取性的相关细节。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.10589,
  title  = {Agent-based modelling of pedestrian responses during flood emergency: mobility behavioural rules and implications for flood risk analysis},
  author = {Mohammad Shirvani and Georges Kesserwani and Paul Richmond},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10589},
  year   = {2020}
}