基于地面场粒子群优化算法的高密度人群应急疏散建模

摘要 针对非常规突发事件环境下高密度人群的拥挤管理和快速疏散问题，提出一种由感知层、传输层、计算层和应用层构成的多层结构人群疏散信息物理系统（E-CPS）体系框架。在E-CPS体系框架计算层中将静态地面场（FF）建模规则引入经典粒子群优化（PSO）模型，提出地面场PSO （FF-PSO）人群疏散模型，该模型同时具备静态场规则简单、计算快和PSO模型快速搜索、快速收敛的优点。此外，FF-PSO模型中构建了一种新的适应度函数，实现了疏散策略的动态选择，并通过数值仿真及实例仿真验证了FF-PSO模型在拥挤管理中的可行性和有效性。国家会展中心（上海）的实例仿真结果表明，考虑拥堵管理比仅考虑距离最短平均每分钟可多疏散66人，疏散时间节省19 min，疏散效率提升13.4%